Proyecto eléctrico - Parte 2: Automatismos

Los automatismos son, sin duda, una de las ramas más interesantes de la electrotecnia. Si te interesan y te gustan, es algo en lo que puedes especializarte. Sus aplicaciones son inmensas y es un campo de estudio en constante evolución. De la automatización nacen algunos conceptos muy interesantes y que están de moda hoy en día, como el de mecatrónica.

Como parte del trabajo de fin de grado que estamos realizando en el IOC, mi estimado compañero Daniel Iglesias ha diseñado unos automatismos para el parking del edificio en el que estamos haciendo las instalaciones. Primero ha hecho un dibujo incluyendo los diferentes elementos como la puerta automática, ventiladores, extracción de agua residual y un montacargas que puede ser utilizado por el restaurante y el local comercial que se hallan en la planta baja.

Dibujo realizado por Daniel Iglesias usando el software DIA.

A continuación, vamos a ver los esquemas para los diversos automatismos que ha diseñado Daniel, cada uno de los cuáles se divide, como suele ser habitual, en circuitos de potencia y maniobra.

Automatismos diseñados con CADe_SIMU por Daniel Iglesias. 

Ventilación forzada 

Dos ventiladores accionados por motores asíncronos trifásicos con arranque directo. Se controlan desde un interruptor manual de tres posiciones: manual, paro y automático. El modo automático se consigue gracias a la acción de un telerruptor que, en este caso, actúa como interruptor horario y que apagará la ventilación transcurrido el tiempo determinado. Además, un temporizador a la conexión se encarga de que el segundo ventilador siempre se ponga en marcha con un retardo de 5 segundos respecto al primero.

Puerta automática 

La puerta es abatible y controlada por un motor asíncrono trifásico con arranque directo y, evidentemente, inversión de giro. Desde dentro, se puede abrir desde dos puntos distintos gracias a dos pulsadores. La puerta se cierra una vez pasado el tiempo predeterminado. Una barrera fotoeléctrica actúa como detector de presencia y hará que la puerta se vuelva a abrir si, en el momento de cerrarse, alguien o algo perturba dicha barrera. Dos finales de carrera situados en los extremos superior e inferior de la puerta le indican al motor cuando debe pararse. El conjunto de la instalación se completa con las pertinentes señalizaciones luminosas: automatismo en funcionamiento, puerta abriéndose y puerta cerrándose. 

Montacargas

Este es el automatismo más complejo de los 4 que ha diseñado Daniel para esta parte del proyecto. Sus especificaciones técnicas son las siguientes: Funcionamiento mediante motor asíncrono trifásico de arranque directo. Puertas interiores y exteriores manuales con sensores de puertas cerradas y de pistones eléctricos para bloquear las puertas exteriores. Pulsadores de control en el interior de la cabina y en las dos plantas (planta -1 y planta baja). Paro de emergencia en el interior de la cabina. Tres señales luminosas que indican instalación en funcionamiento, cabina bajando y cabina subiendo. Línea de suministro eléctrico de 400 V trifásica.

Extracción de agua residual 

Fijémonos, por último, en este otro automatismo. De lo que se trata aquí es de dotar al parking de capacidad para drenar el agua que pueda acumularse en su interior. La extracción de agua residual se realiza al interior de un depósito, utilizando una bomba accionada por un motor asíncrono trifásico con arranque directo. Un interruptor S1 pone la instalación en funcionamiento. En el interior del depósito ponemos dos interruptores de final de carrera accionados por un flotador. Al llegar al nivel alto de agua, la bomba se pone en funcionamiento y deja de funcionar al llegar al nivel bajo. Tres señales luminosas indican: instalación en funcionamiento, bomba en funcionamiento y emergencia. Al llegar al nivel alto de agua y transcurridos 10 segundos, si el nivel alto no baja se activará la luz de emergencia. 

CADe_SIMU de Juan Luis Villanueva Montoto es un programa que está bien para dibujar esquemas de potencia y maniobra y hacer simulaciones para comprobar que el funcionamiento es correcto. Es antiguo pero es sencillo y cumple bien su cometido. Otra aplicación que podemos usar para comprobar circuitos de maniobra (que no de potencia) es FluidSIM de Festo. Este programa, específico para electroneumática, nos sirve también para simular maniobras de automatismos cableados. He cogido el esquema de Daniel y lo he vuelto a hacer en FluidSIM:

Esquema realizado con FluidSIM.

He añadido una sirena para que ademas de detectar la alarma visualmente podamos escucharla. Comprobemos el funcionamiento:

Es correcto. Al pulsar S2, que es el final de carrera inferior, simulamos que el depósito se ha vaciado con lo cual la alarma no salta. Si dejamos que la cuenta del temporizador llegue a su fin podemos ver como se ejecuta la maniobra prevista.

 Estoy usando una versión educacional de FluidSIM que no me deja configurar el tiempo para el relé temporizador que hace saltar la alarma. Es por eso que pasan 5 segundos en lugar de los 10 que mencioné antes pero eso no afecta a la cuestión que nos ocupaba que era simular y comprobar un circuito de maniobra. 

En esta entrada me he centrado en automatismos cableados. Más adelante escribiré sobre autómatas programables, PLCs, microcontroladores, etc.

That's all folks!