430797712-Automatizacion-Industrial

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USMP - FIA
 
 
 
FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA 
 
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA INDUSTRIAL 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Facultad de Ingeniería y Arquitectura Coordinación Académica Anexo : 1117 
Av. La Fontana 1250 – 2da Etapa. Urb. Santa Patricia E – mail : coord_academica_fia@usmp.edu.pe 
La Molina – Telef.: 348 – 0394 - 348 – 0395 
Fax: 348 - 0398 Material didáctico para uso exclusivo en clase 
 
 
U N I V E R S I D A D D E 
 
SAN MARTIN DE PORRES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ING. HUGO CHACON MOSCOSO 
Profesor del Curso 
 
 
 
 
Elaborado por: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
AUTOMATIZACION 
INDUSTRIAL 
 
 
CURSO : 
 
CICLO 
 
X 
 AUTOMATIZACION INDUSTRIAL 
Ing. Hugo Chacón Moscoso 
 
Practica de Laboratorio Nº 1 
 
Sensores 
 
INTRODUCCIÓN: 
 
Para efectuar el control de las maquinas es necesario que los controladores conozcan la 
posición las partes móviles, de los objetos fabricados por ellas, o de variables como son 
temperatura, presión, entre otros, para suministrar esa información al controlador será 
necesario disponer de sensores en las maquinas. 
La gama de sensores (también denominados captadores o detectores) disponible en el 
mercado es muy amplia con el objeto de responder a los múltiples problemas de detección que 
se plantean en los procesos productivos. Para los cuales encontramos soluciones como finales 
de carrera, detectores de proximidad inductivos, detectores de proximidad capacitivos, 
ultrasónicos, ópticos, etc. 
Como vimos en clase, los sensores se pueden clasificar por el dominio al que pertenecen 
(eléctrico y no eléctrico), por sus características de funcionamiento (energía, señal y operación) 
o también desde el punto de vista físico (resistivo, capacitivo, inductivo, generador, digital, 
unión p-n y Ultrasonido). 
 
En la presente práctica de laboratorio revisaremos de manera practica los conceptos de 
sensores “Todo o Nada”, Finales de carrera, Detectores de proximidad inductivos, 
Detectores de proximidad capacitivos y detectores fotoeléctricos. 
 
Sensores Todo o Nada: 
Este tipo de Captador suministra una señal que solamente tiene dos estados, asociados al 
cierre o apertura de un contacto eléctrico, o bien a la conducción o corte de un interruptor 
estático como transistor o tiristor (componentes semiconductores). Son los mas utilizados en la 
automatización de movimiento y adoptan diferentes formas: finales de carrera, detector de 
proximidad inductivo, detector de proximidad capacitivo y detector fotoeléctrico. 
 
1. Finales de Carrera: 
Los finales de carrera son captadores de conmutación electromecánica, la detección 
del objeto por medio del cabezal hace conmutar los contactos eléctricos del final de 
carrera. Para que la señal del captador (sensor) llegue al autómata (control) se cablea 
de la bornera del contacto a una fuente de alimentación y de la otra bornera a una de 
las entradas digitales del autómata. El cierre del contacto hace que la tensión llegue a 
la entrada digital. 
Los finales de carrera presentan como principal ventaja su bajo costo y fácil instalación 
y operación, cabe destacar que la distancia de detección es cero dado que requieren 
contacto físico con el objeto a detectar. Los finales de carrera están garantizados para 
un número determinado de maniobras, siempre que no sean sometidos a mayor 
esfuerzo que el que pueden soportar según su data sheet. Una aplicación típica es la 
detección de final de recorrido en movimientos lineales, como en ascensores, ejes 
lineales, etc. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1. Algunos tipos de finales de Carrera 
 AUTOMATIZACION INDUSTRIAL 
Ing. Hugo Chacón Moscoso 
Figura 2. Sensor de proximidad Inductivo
 
 
2. Detectores de proximidad Inductivos: 
Este tipo de detectores (sensores) se utilizan para detectar piezas o elementos 
metálicos en distancias que van desde cero a treinta milímetros. 
 
El principio de funcionamiento consiste en la 
posibilidad de influenciar desde el exterior 
un oscilador HF completado con un circuito 
resonante LC. Un núcleo de ferrita con un 
bobinado oscilante genera por encima de 
una cara sensible un campo magnético 
variable. Al introducirse una pieza metálica 
en el campo magnético se producen 
corrientes de Faucoult que influencian el 
oscilador y provocan una debilitación de 
circuito oscilante. 
Como consecuencia se produce una disminución de la amplitud de las oscilaciones. 
Un circuito detecta esta variación de amplitud y determina una conmutación de la señal 
dada por el sensor. 
 
Características de funcionamiento: 
• Conmutación sin realizar esfuerzo mecánico. 
• No existe desgaste. 
• Insensible a las influencias externas. 
• Larga Duración. 
• Gan Duración en el punto de conmutación. 
• Frecuencia de conmutación elevada. 
 
 
Figura 3. Esquema de funcionamiento de un detector de proximidad inductivo. 
 
 
3. Detectores de proximidad Capacitivos: 
Los detectores (sensores) capacitivos permiten la detección sin contacto de materiales 
conductores y no conductores, como puede ser madera, vidrio, cartón, plástico, 
cerámica, fluidos, etc. 
 
Aplicaciones: 
• Control de nivel de depósitos. 
• Control de nivel de tolvas o silos. 
• En bobinadoras de hilo, señalización de la rotura de hilo. 
• En bobinadoras de papel, señalización de la rotura de hilo. 
 
 
 
 
 AUTOMATIZACION INDUSTRIAL 
Ing. Hugo Chacón Moscoso 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 4. Esquema de funcionamiento de un detector capacitivo 
 
La cara activa de los detectores capacitivos esta formada por dos electrodos metálicos 
colocados concentricamente. Se pueden imaginar como dos electrodos de un 
condensador abierto. Las caras de este condensador forman un acoplamiento reactivo 
con un oscilador de alta frecuencia, regulado de tal forma que no provoca interferencias 
en el caso de la cara activa libre. Si un objeto se aproxima a la cara activa se introduce 
en el campo eléctrico de los electrodos, lo que provoca un aumento del acoplamiento 
capacitivo de los electrodos y el oscilador comienza a oscilar. Un amplificador analiza la 
oscilación y la transforma en una conmutación. 
Los detectores capacitivos son influenciados 
tanto por objetos conductores como por los no 
conductores. Los metales, dada su alta 
conductividad, se detectan a grandes 
distancias. La sensibilidad de estos detectores 
esta muy relacionada con el tipo de material 
que se va a detectar así como por el grado de 
humedad ambiental y el contenido en agua del 
cuerpo. En caso de detección de materia 
orgánica como madera, la distancia de 
detección esta fuertemente influenciada por el 
contenido en agua. 
 
 
4. Detectores Fotoeléctricos: 
Los detectores (sensores) fotoeléctricos 
incorporan un emisor y un receptor. El 
receptor reacciona ante las variaciones de la 
luz que es emitida por el emisor. El 
tratamiento de la variación de la luz se 
transforma en una activación de la salida. La 
activación de la salida por luz se denomina 
“conmutación por luz”. La activación de la 
salida por interrupción del rayo de luz se 
denomina “conmutación por oscuridad”. 
En los detectores fotoeléctricos la luz que 
emite el emisor es una luz modulada, de esta 
forma se elimina las perturbaciones debidas a 
la luz o otras fuentes de luz. 
 
 
 
 
 
Figura 5. Sensor de proximidad Capacitivo
Figura 6. Sensores Fotoeléctrico
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Figura 9 
Modos de funcionamiento. 
 
• Modo reflexión. 
El emisor y el receptor se encuentran en la misma unidad. El haz de luz se 
refleja en el objeto y es tratado por el receptor. No se necesita ajuste del eje 
óptico como en el caso del reflector. Permite diferenciar colores. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 7 
 
• Reflexión de haz localizado. 
Es prácticamente idéntico al modo reflexión. Pero el punto de enfoque, por 
medio de una lente convergente, se encuentra a una distanciaprefijada del 
receptor. Solo la reflexión en un objeto a esa distancia provoca la activación de 
la salida. Se produce la detección cuando el punto de luz, emitido al objetivo, 
se refleja en la superficie de este y se recibe. 
Esta configuración permite detectar objetos muy pequeños, marcas impresas y 
detectar a través de ranuras estrechas. 
 
• Reflexión definida de punto pequeño. 
Una variante del modo anterior es la reflexión definida de punto pequeño. Las 
partes emisor y receptor se diseñan en ángulo para que la detección se 
produzca en un área restringida donde los ejes ópticos hacen intersección. Con 
esto se minimiza el efecto de un fondo de objeto de gran reflexión. Mediante 
esta configuración se pueden detectar pequeñas diferencias en altura. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 8 
 
• Detección a distancia definida. 
Detecta el objeto a una distancia 
especificada por medio del ángulo de la 
luz reflejada por el objeto. Este modo no 
se ve afectado por el fondo de objeto de 
gran reflexión. Se consigue la detección 
estable de objetos de colores y materiales 
con distinta reflexión. Se pueden detectar 
con gran precisión objetos muy pequeños. 
• Sistema Emisor/Receptor o Barrera. 
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Figura 10 
Figura 12. Sistema Reflector
Consta de dos aparatos: el emisor y el 
receptor. La interrupción del haz de 
luz provoca la conmutación. Permite la 
detección a larga distancia y la 
posición de detección es estable. 
Permite detectar objetos opacos sea 
cual sea su forma, color o material. 
En la configuración tipo barrera es 
necesario alinear el eje óptico entre el 
emisor y receptor, para garantizar el 
correcto envió y recepción del haz de 
luz. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 11. Sistema Emisor/Receptor o Barrera 
 
 
• Sistema Reflector. 
El haz de luz es reflejado mediante un 
reflector. La conmutación se produce 
cuando un objeto interrumpe el haz. Al 
disponer de reflector este se podrá 
instalar en espacios restringidos dado 
que no necesita cableado. La 
distancia de detección es mayor que 
en el sensor tipo reflexión. Permite 
detectar objetos opacos sea cual sea 
su forma, color o material. 
 
 
 
 
 
 
 
Características de funcionamiento: 
• Detección sin contacto. 
• Detección de todo tipo de materiales. 
• Alta velocidad de respuesta. 
• Detección de grandes distancias. 
• Identificación de colores. 
• Detección de alta precisión y de objetos de pequeño tamaño (décimas de 
milímetro). 
 
 
 
 
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Ing. Hugo Chacón Moscoso 
Figura Nº 13 Emisión del haz de sonido
Figura Nº 14 Recepción del eco 
5. Detectores de proximidad Ultrasónicos: 
Los sensores ultrasónicos emiten y 
reciben mediante transductores señales 
de sonido a altas frecuencias. Cuando un 
objeto interrumpe el haz, refleja la señal 
hacia el sensor y producirá su 
conmutación. 
En la cara activa del sensor un disco 
cerámico piezoeléctrico se encarga de 
transmitir ondas de sonido a alta 
frecuencia. Durante un tiempo al disco se 
le aplica un voltaje de alta frecuencia lo 
cual causa que vibre a la misma 
frecuencia emitiendo ondas de sonido de 
alta frecuencia. A continuación, el sensor 
no emite durante un tiempo esperando los 
pulsos reflejados. Cuando las ondas 
chocan con un objeto, se produce un eco. 
 
Estas ondas reflejadas llegan al sensor. Si el tiempo que ha pasado entre la emisión 
del pulso y la recepción del eco se encuentra dentro del rango para el cual se ha 
ajustado el sensor, este conmutara indicando la presencia del objeto. 
 
Delante de la zona activa del sensor existe una 
zona ciega, dependiendo del sensor esta zona 
puede ir desde los 6 hasta los 80 cm. Si en esta 
zona entra un objeto puede producir 
activaciones no deseadas. 
El intervalo de tiempo existente entre la emisión 
del pulso y la recepción del eco es directamente 
proporcional a la distancia a la que se encuentra 
el objeto del sensor. Por lo tanto, el rango del 
sensor se ajustara en términos del tiempo 
mínimo y máximo de espera del eco, que serán 
la distancia mínima y máxima dentro de la cual 
se debe encontrar el objeto a detectar, el 
objetivo. En todos los sensores se debe ajustar 
la distancia máxima, y en algunos la mínima. Los 
objetos que se encuentren mas allá de la 
distancia máxima no serán detectados. Esto 
permite eliminar ecos no deseados. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura Nº 15 Zona ciega 
 
 
 AUTOMATIZACION INDUSTRIAL 
Ing. Hugo Chacón Moscoso Figura Nº 17 Sensores en paralelo
Entre la zona ciega y la distancia mínima existe la llamada zona de bloqueo donde la 
presencia de objeto interferirán en la detección del objetivo. Existen detectores que 
activan una salida cuando un objeto se detecta en esta zona. 
 
 
Figura Nº 16 Ajustes de un sensor ultrasónico 
 
Los sensores situados en paralelo con una superficie deberán guardar una distancia 
mínima con ella. Esta distancia es mayor en el caso de que la superficie sea irregular. 
 
 Se debe tener en cuenta también que la superficie del objetivo debe rebotar 
correctamente las ondas hacia el objetivo, por lo cual el ángulo máximo debe ser de 3º 
respecto a la perpendicular de la dirección de desplazamiento del sonido. 
Los sensores ultrasónicos también pueden detectar líquidos, en este caso la máxima 
desviación es también de 3º. En el caso de material en polvo y granulados la superficie 
principal puede tener una desviación de hasta 45º. Esto es debido a que la gran 
cantidad de superficies individuales de los granos se encargan de reflejar el sonido en 
la dirección correcta. 
Alrededor del sensor ultrasónico se debe guardar zonas libres, que prevengan 
interferencias provenientes de otros sensores ultrasónicos. A continuación se exponen 
diferentes situaciones: 
 
Sensores en paralelo 
En esta situación, dos sensores con el mismo rango de alcance se montan en paralelo, 
a una distancia mínima entre ellos para prevenir interferencias mutuas. En este caso se 
supone que la superficie de los objetivos son perpendiculares al haz. Esta distancia 
mínima depende del rango de alcance del sensor. Por ejemplo, para un rango de 6 a 
30 cm la distancia entre sensores debe ser mayor de 15 cm. Para un rango de 60 cm a 
600 cm debe ser mayor de 250 cm. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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 Interferencias mutuas 
Suele ocurrir cuando dos sensores ultrasónicos se encuentran demasiado próximos y 
el haz reflejado por el objetivo interfiere al otro sensor. En este caso la distancia mínima 
debe ser determinada experimentalmente. 
 
 
Figura Nº 18 Interferencias mutuas 
 
 Sensores opuestos 
En este caso, dos sensores ultrasónicos se han colocado en posición. Será necesario 
guardar una distancia mínima entre ellos para prevenir interferencias. Por ejemplo, para 
un rango de medida entre 6 y 30 en la distancia entre sensores debe ser de 120 cm. 
 
 
Figura Nº 19 Sensores en oposición 
 
 Modos de operación de los sensores ultrasónicos 
• Modo difuso 
Es el modo normal de operación. El objetivo al situarse dentro del rango de 
operación provoca la conmutación del sensor. 
 
Figura Nº 20 Sistema modo difuso 
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• Modo reflexión 
En este modo de operación se sitúa un reflector dentro del rango de operación, 
que es ajustado a la distancia y grosor del reflector, se produce la conmutación 
del sensor. 
 
 
Figura Nº 21 Modo reflexión 
 
• Modo Emisor/Receptor 
El sensor dispone de un emisor que envía los pulsos hacia un dispositivo 
receptor. Cuando un objetivo interrumpe el haz, se produce la conmutación del 
estado del sensor en el dispositivo receptor. 
 
 
Figura Nº 22 Sistema Emisor/Receptor 
 
 
EXPERIENCIA: 
 
MATERIALES: 
• 01 Fuente regulada a 24VDC. 
• 01 Sensor final de carrera. 
• 01 Sensor de proximidad inductivo. 
• 01 Sensor de proximidad capacitivo ( modulo PLC) 
• 01 Sensor de proximidad fotoeléctrico.• 01 lámpara 24VDC. 
• 01 Destornillador. 
• Cables de calibre 20 AWG GPT con terminales de punta. 
 
 
PRACTICA: 
Instrucciones 
• Recuerde que trabajara con corriente eléctrica, así que tome las precauciones 
necesarias para no dañarse y no dañar el equipo de laboratorio. 
• Cualquier duda o consulta, realícela al Profesor antes de hacer alguna conexión. 
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Ing. Hugo Chacón Moscoso 
 
PRIMERA PARTE: Sensor Final de Carrera 
 
1. Identifique los terminales NC y NA del sensor final de carrera. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 13 
 
2. Utilizando el multimetro en modalidad de probador de continuidad, verifique el estado 
de NA y NC de los contactos del sensor. 
3. Utilizando el multimetro en modalidad de voltímetro, verifique la tensión de alimentación 
que debe de ser de 24 VDC. (Respete la polaridad de los terminales, rojo para positivo 
y negro para negativo). 
4. Utilizando los cables de conexión implemente la conexión en serie de: la fuente, el 
sensor final de carrera (usando los terminales NA) y la lámpara como se muestra en la 
figura Nº 1: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Diagrama Nº 1 
 
Llene la siguiente tabla con sus resultados: 
Sensor (contacto NA) Lámpara 
Sin detección 
Con detección 
 
 
5. Repita el paso 4, pero usando esta vez el contacto NC del sensor: 
 
Llene la siguiente tabla con sus resultados: 
Sensor (contacto NC) Lámpara 
Sin detección 
Con detección 
 
 
 
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SEGUNDA PARTE: Detector de proximidad Inductivo INFRA IS67. 
1. Identifique los terminales del sensor Inductivo de acuerdo a la figura 14. 
 
Figura 14 
 
2. Verifique que la fuente de poder entregue 24 VDC. (utilice el multimetro para 
comprobar dicha tensión). 
3. Realice la conexión en serie de: la fuente, el sensor inductivo y la lámpara. Como se 
muestra en la figura. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Diagrama Nº 2 
 
4. Acerque una pieza de material metálico. ¿Qué sucede? (anote). 
 
Llene la siguiente tabla con sus resultados: 
Sensor (contacto NA) Lámpara 
Sin detección 
Con detección 
 
5. ¿cuál es la máxima distancia de detección? 
Distancia Máxima : ............................. 
 
6. Acerque una pieza de no material metálico. ¿Qué sucede? (anote). 
 
 
 
TERCERA PARTE: Detector de proximidad Capacitivo INFRA CS13. 
1. Identifique los terminales del sensor Capacitivo de acuerdo a la figura 15. 
 
Figura 15 
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2. Verifique que la fuente de poder entregue 24 VDC. (utilice el multimetro para 
comprobar dicha tensión). 
3. Realice la conexión en serie de: la fuente, el sensor capacitivo(usando el Terminal NA) 
y la lámpara. Como se muestra en el diagrama Nº 3. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Diagrama Nº 3 
 
4. Acerque una pieza no metálica y luego una metálica. ¿Qué sucede? 
 
Llene la siguiente tabla con sus resultados: 
Para material No Metálico: 
Sensor (contacto NA) Lámpara 
Sin detección 
Con detección 
 
Para material Metálico: 
Sensor (contacto NA) Lámpara 
Sin detección 
Con detección 
 
5. Repita los pasos 3 y 4, pero ahora con el Terminal NC del sensor capacitivo. 
6. ¿Cuál es la máxima distancia de detección de este sensor? 
Distancia Máxima : ............................. 
 
 
 
CUARTA PARTE: Detector de proximidad Fotoeléctrico SIEMENS BERO 3RG7121. 
 
1. Identifique los terminales del sensor Fotoeléctrico según la figura 16. 
 
Figura 16 
 
2. Verifique que la fuente de poder entregue 24 VDC. (utilice el multimetro para 
comprobar dicha tensión). 
 
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3. Realice la conexión en serie de: la fuente, el sensor capacitivo(usando el Terminal NC) 
y la lámpara. Como se muestra en el grafico: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Diagrama Nº 4 
 
4. Instale el elemento reflector SIEMENS 3RX7-916 frente al sensor a una distancia de 
100, 200, 500, 1000, 1500 y 2000 mm. 
Luego coloque un objeto en medio del sensor y la unidad reflectante. ¿qué sucede? 
Llene la siguiente tabla: 
Distancia (mm) Sin Obstrucción Lámpara 
100 
200 
500 
1000 
1500 
2000 
 
Distancia (mm) Con Obstrucción Lámpara 
100 
200 
500 
1000 
1500 
2000 
 
5. Determine cual es la máxima distancia del sensor a la unidad reflectante. 
 
Distancia Máxima : ............................. 
 
 
 
CUESTIONARIO 
 
1. Busque los nombres de por lo menos 5 tipos de finales de carrera. 
2. ¿Por qué un final de carrera tiene una vida útil menor que un detector capacitivo, 
inductivo o fotoeléctrico? 
3. Investigue 5 aplicaciones de los sensores finales de carrera. 
4. Cuales son las características técnicas de los sensores inductivo, capacitivo y 
fotoeléctrico utilizados en el laboratorio. 
5. Investigue 5 aplicaciones donde se pueda utilizar los detectores capacitivos, inductivos 
y fotoeléctricos, respectivamente. 
 
 
 
 
 AUTOMATIZACION INDUSTRIAL 
 
Ing. Hugo Chacón Moscoso 
 
Practica de Laboratorio Nº 2 
 
Actuadores Neumáticos y Electroneumáticos 
 
Objetivo: 
Conocer y utilizar los principales accionamientos neumáticos y electroneumáticos utilizados 
industrialmente: 
- Sistema neumático básico. 
- Sistema electroneumático básico. 
 
Materiales: 
• Modulo básico Neumático Festo. 
• Modulo básico Electroneumático Festo. 
 
 
Introducción 
 
Símbolos y esquemas neumáticos 
Como sucede en otras ramas de la técnica (electricidad, hidráulica, soldadura, topología, 
construcción), también es preciso en los sistemas neumáticos simbolizar los elementos según 
un determinado código para hacer los sistemas mas fáciles de comprender, utilizando menor 
espacio y mas condensación de elementos, sin recurrir a dibujarlos por sus formas exteriores. 
Varios han sido los intentos de unificar los diferentes sistemas de simbolización de elementos. 
Podemos señalar los símbolos JIC (Joint Internacional Conference) como primer intento 
normalizador; también tuvieron mucha difusión en el pasado los símbolos industriales Martonair 
de mucha claridad y fácilmente comprensibles; posteriormente cristalizaron (1964) los símbolos 
CETOP (Comité Europeo de Transmisiones Oleohidráulicas y Pneumaticas), que reúnen y 
unifican en lo posible las dos técnicas afines. Actualmente la difusión de los símbolos ISO 
como revalidación de los símbolos CETOP, parece que definitivamente ha conseguido una 
definición clara y están introducidos en la industria, siendo dominados por los técnicos que 
manejan estos sistemas. Los símbolos ISO-CETOP están reunidos en la norma ISO 1219-1 
(1991). En estos símbolos no están todos los componentes que pueden encontrarse en la 
industria, pero están estudiados de tal manera que agrupando elementos pueden 
representarse en la practica todos los componentes posibles. 
Para la representación de los componentes de circuitos neumáticos, los símbolos se agrupan 
en familias, según aplicación dentro del circuito. 
Estas familias son: 
• Líneas de fluido. 
• Equipos de línea. 
• Grupos de acondicionamiento. 
• Actuadores. 
• Distribuidores. 
• Mecanismos de accionamiento y retorno. 
 
 
 
1. Líneas de Fluido 
Representan las conducciones y tuberías por las cuales circula el aire comprimido. Se 
trazan en líneas perpendiculares. Deben hacerse el mínimo número de cruces. En los 
cruces de líneas, si no hay conexión no hay señal especial. Si hay conexión se señala 
un punto. El tipo de línea determina la función del aire en el circuito. 
 
Línea continua – alimentación o potencia 
Línea de trazos – líneas piloto auxiliares 
 
Para la alimentación o suministro de aire se señala por medio de un pequeño circulo 
con un punto central; los escapes se señalan por medio de un pequeño triangulo. 
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Ing. Hugo Chacón Moscoso 
Cuando hay varios elementos que forman una unidad, se traza una línea envolvente de 
trazo y punto alrededor. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura Nº 1 Símbolos ISO-CETOP 
 
2. Equipos delínea 
 
Los filtros y lubricadores se representan por medio de un cuadrado situado de tal 
manera que las líneas de paso y conexiones son prolongaciones de su diagonal. En el 
interior de este cuadrado se indica las líneas definitorias de su función concreta. 
 
3. Actuadores 
 
Los cilindros se representan por un símbolo rectangular que ideográficamente recuerda 
mucho a la sección mecánica de ellos. El tubo tiene en sus extremos unos trazos que 
las conexiones. El embolo y el vástago quedan muy bien estilizados. Si hay un resorte, 
este se presenta por una línea en zig-zag. La amortiguación se representa por medio 
de un rectángulo dibujado sobre el embolo; se es regulable queda atravesado por una 
flecha inclinada. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Figura Nº 2 
Símbolos 
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4. Distribuidores 
Tienen un símbolo que precisa una explicación funcional para adaptarse y analizar 
muchos circuitos, con el fin de adquirir soltura en la interpretación. 
Los distribuidores se representan por rectángulos subdivididos, en los cuales el 
rectángulo esta dividido en 2 o en 3 posiciones. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura Nº 3 Símbolos ISO-CETOP 
 
• Las conexiones exteriores del distribuidor se representan por trazos laterales 
en una sola de las porciones. 
• Las conexiones internas dentro de cada porción se representan mediante 
líneas con puntas de flecha en el sentido de circulación. 
• Si una de las conexiones esta bloqueada en una posición, se representa 
mediante un trazo en T 
• Una vez efectuado el esquema, las distintas posibilidades de conexión se 
logran al desplazar idealmente el rectángulo dejando resbalar las conexiones 
por su perímetro. 
• Los escapes se representan por un triangulo adosado exteriormente al 
rectángulo, si no hay orificio roscado; si el escape es aprovechable (roscado) el 
triangulo queda separado por un pequeño trazo. 
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5. Mecanismos de accionamiento 
Las representaciones de estos mecanismos intentan representar de manera 
esquemática la realidad y se colocan en los extremos del rectángulo que esquematiza 
el distribuidor; una palanca, un pulsador y un rodillo, se representan por visiones 
esquematizadas de una palanca, un pulsador y un rodillo. Un mando de presión se 
representa por una punta de flecha con el vértice hacia el rectángulo. Un resorte se 
representa por unos trazos en zig-zag. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura Nº 4 Símbolos ISO-CETOP 
 
Cuando hay un resorte en un extremo y no esta accionado el opuesto, las conexiones 
se trazan en la porción de rectángulo que esta más cercana a aquel. 
Si hay dos resortes y tres posiciones de rectángulo, las conexiones, si no hay ninguna 
actuación exterior, se colocan en la porción central de aquel. Cuando el circuito total 
esta compuesto por circuitos neumáticos y eléctricos, estos se representan por 
separado, con los ligazones de mandos efectuados por medio de letras. 
Los esquemas neumáticos se representan siempre alimentados de aire y parados en 
espera de orden de inicio. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura Nº 5 Símbolos ISO-CETOP 
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Ing. Hugo Chacón Moscoso 
 
Los esquemas eléctricos suelen representarse siempre en sistema unifilar con los 
elementos dispuestos para lectura de izquierda a derecha. 
Los símbolos no definen la concepción tecnológica interna de los componentes ni los 
materiales. 
 
6. Identificación de orificios 
Durante el montaje de automatismos y en la solución de averías, se hace necesario 
reconocer los orificios de los distribuidores, puesto que los diferentes fabricantes no los 
construyen iguales y los usuarios precisan conocer donde están las entradas, salidas, 
etc. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura Nº 6 Identificación neumática de orificios de distribuidores 
 
Después de varias tentativas con diferentes sistemas de identificación de orificios por 
abreviaturas, letras convenidas, etc., en la actualidad existe un acuerdo impulsado por 
CETOP en el cual los orificios se identifican por un sistema numérico que corresponde 
a las siguientes indicaciones: 
 
 Marca 
Alimentación o entrada 1 
 Utilización (números pares) 2, 4... 
 Escapes (números impares) 3, 5... 
 Orificios piloto o accionamiento 10, 12, 14 
 
Los números 10, 12, 14 no indican números decimales sino que indican las salidas de 
utilización con las que queda conectas la entrada cuando se actúa dicho piloto o 
accionamiento. 
Ejemplo: si se actúa un mando marcado 14, quiere decir que la entrada 1 queda 
conectada con el orificio 4. 
 
 
7. Diagramas y representación de automatismos 
Son varios los sistemas empleados para la representación grafica comprensible de los 
automatismos. Estos sistemas deben permitir pocas posibilidades de interpretación 
libre que conduzcan a equivocaciones o a falsas interpretaciones. 
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El lenguaje corriente de la calle se adapta mal a la descripción de automatismos, ya 
que no todo el mundo interpreta las palabras de la misma manera. Algunas tienen 
sentido diferente según la procedencia de las diferentes técnicas. 
 
Procedencia eléctrica: circuito cerrado quiere decir que si pasa corriente eléctrica. 
Circuito abierto quiere decir que no pasa corriente eléctrica. 
 
Procedencia mecánica, tuberías, líquidos, gases, etc.: circuito cerrado quiere decir que 
no pasa fluido. Circuito abierto quiere decir que se pasa fluido. 
 
Desde el principio ha existido la intención de encontrar un lenguaje adaptado a esta 
aplicación técnica que, si bien en la actualidad se concreta mucho, aun no esta 
generalizado un método definitivo que permita un dialogo absolutamente claro entre los 
“automatistas”, favorecida esta dispersión por las diferentes procedencias de los 
especialistas. 
Estos sistemas de representación de los procesos automáticos son similares a los 
empleados en otras técnicas. 
Como resumen de los sistemas de representación empleados podemos señalar los 
siguientes: 
• Sistema simplificado. 
• Diagrama espacio-fase. 
• Diagrama espacio-tiempo. 
• GRAFCET. 
 
7.1 sistema simplificado. 
Este sistema permite la descripción metódica elemental de un automatismo ya que 
hace referencia a los movimientos de la maquina teniendo en cuenta el orden en 
que se suceden. Por ejemplo: 
• Un cilindro que se mueve en el sentido de salir el vástago, decimos que 
“va” a (+). 
• Un cilindro que se mueve en el sentido de entrar el vástago, decimos que 
“va” a (-). 
 
Ejemplo practico: Una maquina de taladrar según la figura Nº 7, cuyo avance es 
mandado por un cilindro neumático –que llamamos A-, perfora con una broca una 
pieza que se sujeta por medio de una mordaza neumática accionada con otro 
cilindro –que llamamos B-, deberá hacer el ciclo siguiente: 
 
• Cerrar mordaza, fijando la pieza. 
• Avanzar maquina de taladrar. 
• Retroceder maquina de taladrar. 
• Abrir mordaza. 
 
Con el sistema simplificado podemos escribir el siguiente ciclo diciendo: 
 
 B + 
 A + 
 A – 
 B – 
 
Este sistema no dice mucho y precisa de comentarios supletorios para comprender 
como funciona: No sabemos como empieza el ciclo (manual o automático), no 
conocemos que seguridades existen sobre la existencia o no de pieza en la 
mordaza, no sabemos que ocurre cuando se acaba el ciclo, etc. 
Si permite hacernos una idea general del ciclo y nos permite identificar los puntos 
en los cuales pueden existir ordenes contrarias. 
 
 
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7.2 Diagrama espacio-fase. 
Se trata de la representación grafica del ciclo mediante un sistema de ejes 
cartesianos debidamente acotado para las necesidades del especialista en 
automatización. 
En esta representación, el funcionamiento de cada elemento de automatismosqueda representado por una banda horizontal. El borde inferior corresponde a la 
posición que en el ejemplo anterior hemos llamado (-) (vástago de cilindro retraído) 
y el borde superior correspondiente a la posición que hemos llamado (+). En 
ordenadas se representan las posiciones del cilindro y en abscisas las diferentes 
fases en que se descompone el ciclo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura Nº 7 Diagrama espacio-fase 
 
En la figura 7 se representa el automatismo del ejemplo anterior según la figura 10. 
Resulta un automatismo de 4 fases. En la fase inicial vemos que los dos cilindros 
están en posición (-); durante la 1º fase vemos que el cilindro A mantiene su 
posición, mientras el cilindro B pasa de la posición (-) a la posición (+). En la fase 
2º comprobamos visualmente que el cilindro B mantiene la posición mientras el 
cilindro A de su posición (+), etc. 
Un diagrama espacio-fase tendrá tantas bandas horizontales como actuadores 
intervengan en el ciclo. 
Para la ejecución del grafico pueden tenerse en cuenta algunas ideas principales: 
 
• En este sistema espacio-fase no interviene el concepto tiempo, puesto que 
el ancho de las bandas verticales es único para todas las fases. 
• No se tendrán en cuenta las posiciones entre las diferentes carreras de 
cilindros puesto que la altura de las bandas es la misma para todos. 
 
Este sistema permite una visión rápida y una asimilación general del ciclo. 
 
 
7.3 Diagrama espacio-tiempo 
Este diagrama es, en cierto modo, un perfeccionamiento del diagrama espacio-
fase. Ahora si tendremos en cuenta el concepto tiempo. En ordenadas seguimos 
manteniendo una banda para cada actuador con el borde inferior para la posición 
(-) y el borde superior para la posición (+) y señalamos a nivel de cada una el 
nombre del cilindro, del mecanismo o su función. 
En abscisas, en lugar de fases idénticas, se representa el tiempo en la escala que 
nos parece oportuna para cubrir el ciclo. 
 
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Figura Nº 8 Diagrama espacio-tiempo 
 
Ahora, según se ve en la figura 8, tendremos que un trazo inclinado supone un 
avance de cilindro en poco tiempo: movimiento rápido. Un trazo poco inclinado 
supone mucho tiempo para poco avance; es decir, movimiento lento. 
Con estas inclinaciones intuimos la velocidad – siquiera sea relativa – de los 
diferentes actuadores. Siguiendo la figura 10 podemos ver que en el arranque, el 
cilindro mordaza sale rápidamente pasando de (-) a (+) ocupando un tiempo de dos 
segundos; cuando la mordaza llega a (+) arranca el taladro que invierte siete 
segundos en efectuar su recorrido de taladro; el retorno del taladro es rápido, 
puesto que el cilindro no encuentra la resistencia del material y solo tarda tres 
segundos (concepto rápido-lento). La mordaza abre rápidamente en el mismo 
tiempo que cuando cerro. Vemos bien que, aunque el sistema es similar al anterior, 
en este se introduce una visión del tiempo. 
 
 
7.4 Método GRAFCET 
Hemos visto ya algunos métodos para la descripción del sistema de automatización 
que, en todos los casos, pretende permitir el “estudio de un automatismo de forma 
rigurosa y fácil de aplicar en la industria”. 
La Asociación Francesa para la Cibernética, Economía y Técnica (AFCET), 
emprendió hace tiempo una importante reflexión sobre la unificación en la 
representación-descripción de un automatismo. El sistema propuesto para la 
descripción de automatismos recibe el nombre de GRAPCET (GRAFico de Control 
Etapa-transición). 
Este sistema de representación es un diagrama funcional, es decir una 
representación grafica, concisa y de fácil lectura, que permite describir las 
funciones realizadas por los automatismos. El nombre de GRAFCET se eligió 
recordando su origen y exponiendo el sistema básico del cambio de fase. 
La descripción del sistema GRAFCET obliga a dividir los sistemas de 
automatización en dos partes: 
 
Parte de mando y parte operativa. 
 
La parte de mando es llamada también autómata o sistema lógico. 
La parte operativa es denominada también de potencia. 
Hay dos niveles de descripción del automatismo que el proyectista debe investigar 
en el proceso para lograr una descripción “clara y precisa y sin ambigüedades ni 
omisiones” del cometido del trabajo a realizar. 
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En el primer nivel no se tiene en cuenta el tipo de accionamiento ni los tipos de los 
sensores de posición. No importa si el sistema es neumático eléctrico, hidráulico, 
etc. Lo que es muy importante saber son las circunstancias en que se debe 
producir un accionamiento. Es fundamental que las seguridades de funcionamiento 
se encuentren acotadas. 
En el segundo nivel aparecen las especificaciones tecnológicas que están en el 
conjunto del automatismo: si se trata de un mando neumático, eléctrico, etc. En 
este nivel ya entran los datos sobre los finales de carrera, presiones, temperaturas, 
... Se añadirán las especificaciones ambientales del automatismo: temperatura, 
humedad, polvo, tensiones de alimentación. 
Puede decirse que el GRAFCET es un sistema de descripción de automatismos 
utilizable en diferentes niveles. 
El funcionamiento del automatismo puede representarse por un conjunto de: 
 
• Etapas (fases) a las cuales se asocian unas ACCIONES. 
• Transiciones que se asocian a los receptores. 
• Uniones orientadas que conectan las etapas a las transiciones. 
 
A partir del ejemplo, ya conocido, ejecutaremos la aplicación del sistema 
GRAFCET de representación del automatismo. 
 
Parte operativa: 
 
• Mordaza con mando de apertura-cierre neumático. 
• Maquina de taladrar tacos de madera mediante una broca accionada por 
un motor eléctrico. 
• El desplazamiento de la broca se efectúa por medio de un cilindro 
neumático. 
 
El ciclo detallado de trabajo es el siguiente: 
 
• En el inicio la maquina de taladrar se encuentra en su posición mas 
elevada. 
• La mordaza se encuentra abierta. 
• El operario sitúa la pieza de madera entre los mordientes. 
• Se cierra la mordaza. 
• Desciende la maquina de taladrar suavemente. 
• Cuando la broca ha completado su recorrido, la maquina de taladrar se 
eleva rápidamente. 
• La mordaza se abre cuando la maquina de taladrar llega a su posición mas 
elevada. 
 
Estas acciones se consiguen cuando el mando lógico proporciona las ordenes 
oportunas en el momento deseado. Los movimientos deseados se determinan 
según los datos facilitados por la parte operativa. 
 
Estudio de la parte de mando 
 
Se dice que un mando permanece en una “etapa” mientras que su 
comportamiento es constante y permanece en ella hasta que recibe la orden de 
pasar a la siguiente etapa; este cambio se hace a través de la transición. 
 
 
 
 
 
 
 
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Figura Nº 9 GRAFCET nivel 1 de maquina de taladra con mordaza neumática. 
Las acciones están asociadas con las etapas. 
 
 
La representación de la parte de mando se representa como una sucesión 
alternada de etapas y transiciones. 
En consecuencia se asocia: 
 
• A cada etapa la acción a efectuar. 
• A cada transición las informaciones que permiten su evolución o condición 
lógica (suele llamarse receptividad). 
 
El funcionamiento de la parte de mando necesaria para el sistema de taladrado 
se describirá como sigue: 
 
Etapa 1 - Acción - Colocación del taco en la mordaza. 
Transición 1-2 - Receptividad - Taco colocado e inicio de ciclo. 
Etapa 2 - Acción - Cierre de mordaza. 
Transición 2-3 - Receptividad - Mordaza cerrada. 
Etapa 3 - Acción - Avance lento de taladrado. 
Transición 3-4 - Receptividad - Broca a la profundidad deseada. 
Etapa 4 - Acción - Retorno rápido de la broca. 
Transición 4-5 - Receptividad - Taladros en posición superior. 
Etapa 5 - Acción - Apertura de mordaza. 
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Transición 5-6 - Receptividad - Percepción visual de taco suelto. 
Etapa 6 - Acción - Retirada del taco. 
 
La representación grafica se ve la figura 9. El GRAFCET muestra: 
 
• La unión de la etapa a la transición y de la transición a la etapa. 
• Las etapas y sus acciones asociadas. 
• Las transiciones y su receptividad asociada. 
(Las uniones sin flecha están implícitamente orientadas de arriba hacia abajo). 
 
El GRAFCET nivel 1 tiene el aspecto funcional sin descripciones tecnológicas, 
ya que no sabemos físicamente como se dan las ordenes. 
Vamos a describir como se pasa a GRAFCET nivel 2 sobre la idea de la figura 
10. 
 
• El operario coloca manualmente el taco en la mordaza. 
• Los movimientos de subir y bajar el taladro así como los de abrir y cerrar la 
mordaza se efectúan por medio de sendos cilindros neumáticos A y B. 
• Las posiciones de los cilindros neumáticos se controlan por medio de los 
finales de carrera S1, S2, S3 y S4. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 10 Disposición geométrica de la maquina común a todos los ejemplos 
de diagrama y GRAFCET nivel 2. 
 
Las ordenes son las siguientes: 
 
a + Descenso de taladro 
a – Subida de taladro 
b + Cierre de mordaza 
b – Apertura de mordaza 
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Señales hacia el medio exterior y operario: 
 
V Zona de colocación de pieza en posición vació. 
 
Las informaciones son: 
 
P Autorización de inicio de ciclo. 
S1 Taladro en posición superior. 
S2 Taladro en posición inferior. 
S3 mordaza abierta. 
S4 Mordaza cerrada. 
 
Algunos datos complementarios de notación: 
 
• El cuadrado de la etapa de inicio se efectúa en línea doble. 
• Las acciones a efectuar cuando le etapa esta en activo pueden ser muy 
variadas y se indican de forma literal: abrir válvula Y, parar motor M, excitar 
electroválvula V6, etc. 
• Las transiciones de receptividades también pueden ser variadas: 
o Actuación de un final de carrera. 
o Alcanzar una temperatura prefijada. 
o Finalizar una temporización prefijada a partir de una activación 
determinada. Por ejemplo: T/8/10S indicaría 10 segundos 
después de la ultima activación de la etapa 8. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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PRACTICA: 
 
B. ACCIONAMIENTO NEUMATICO. 
1. Tomando las medidas de seguridad respectivas implemente los siguientes circuitos en el 
modulo neumático. 
 
a. Cilindro de simple efecto: 
 
- cilindro de simple efecto. 
- válvula NC 3/2 con pulsador manual. 
- Unidad de mantenimiento. 
- Fuente de presión de aire (compresor). 
(Tome nota y comente). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
b. Cilindro de doble efecto: 
 
 
 
 
- cilindro doble efecto. 
- Válvula 5/2 con seleccionador. 
- Unidad de mantenimiento. 
- Fuente de presión de aire (compresor). 
(Tome nota y comente). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
c. Válvula OR y AND: (Tome nota y comente). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 “OR” “AND” 
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C. ACCIONAMINETO ELECTRONEUMATICO. 
a. Para este ejercicio se utilizara adicionalmente una fuente de 24VDC y un pulsador de retorno 
automático NA y una electroválvula con bobina para 24 VDC. 
 
b. Implementar los siguientes circuitos: (Tome nota y comente). 
 
 Con el cilindro de simple efecto. Con el cilindro de doble efecto. 
 
Parte C 
REGULADOR DEL GASTO UNIDIRECCIONAL. 
 
a. Implemente el siguiente circuito. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
b. Calibre la perilla del regulador para que el vástago cilindro de simple efecto demore 2 
segundos en extenderse. ¿Cuál es la presión neumática a la entrada y la salida del 
regulador? 
 
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Parte D 
TEMPORIZADOR NEUMATICO. 
 
a. Implemente el siguiente circuito. 
 
 
b. Cierre por completo la perilla del temporizador VZ-3PK-3 (giro horario). 
 
c. Girando la perilla en sentido antihorario, retarde la acción del cilindro neumático y 
complete la siguiente tabla: 
Temporización Numero de vueltas 
1 segundo 
2 segundos 
3 segundos 
 
 
 
CUESTIONARIO 
1. ¿Qué diferencia encuentra entre un accionamiento neumático y un electroneumático? 
2. ¿Cuál es la máxima presión que puede proporcionar el compresor del modulo 
FESTO?. 
3. Tome nota de los códigos y marcas de los componentes, y elabore sus fichas técnicas 
(busque en Internet www.festo.com ). 
4. Elabore los diagramas de espacio – fase y espacio – tiempo, de cada uno de los 
circuitos neumáticos y electroneumáticos realizados en el laboratorio. 
5. Elabore los diagramas GRAFCET de cada uno de los circuitos. 
6. Mencione, explique y comente 5 ejemplos reales donde se utilicen los accionamientos 
vistos en el laboratorio. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Practica de Laboratorio Nº 3 
 
Actuadores Eléctricos 
 
Objetivo: 
Conocer y utilizar los principales accionamientos utilizados industrialmente: 
- Motor eléctrico. 
- Arranque directo. 
- Arranque delta – estrella. 
 
 
Introducción 
 El Contactor: Podemos definir un contactor como un aparato mecánico de conexión y 
desconexión eléctrica, accionado por cualquier forma de energía, menos manual, capaz de 
establecer, soportar e interrumpir corrientes en condiciones normales del circuito, incluso las de 
sobrecarga. 
 Las energías utilizadas para accionar un contactor pueden ser muy diversas: mecánicas, 
magnéticas, neumáticas, fluídricas, etc.. Los contactores corrientemente utilizados en la 
industria son accionados mediante la energía magnética proporcionada por una bobina. 
 Un contactor accionado por energía magnética, consta de un núcleo magnético y de una 
bobina capaz de generar un campo magnético suficientemente grande como para vencer la 
fuerza de los muelles antagonistas que mantienen separada del núcleo una pieza, también 
magnética, solidaria al dispositivo encargado de accionar los contactos eléctricos. 
 Así pues, característica importante de un contactor será la tensión a aplicar a la bobina de 
accionamiento, así como su intensidad ó potencia. Según sea el fabricante, dispondremos de 
una extensa gama de tensiones de accionamiento, tanto en continua como en alterna siendo 
las más comúnmente utilizadas, 24, 48, 220, y 380. La intensidad y potencia de la bobina, 
naturalmente dependen del tamaño del contador. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1. Partes del contactor. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Generadores y motores de corriente alterna 
 
Alternadores 
Los generadores de corriente alterna también se denominan alternadores. Casi toda la energía 
eléctrica para uso domestico e industrial es entregada por alternadores de las plantas 
generadoras. Un alternador sencillo consta de un intenso campo magnético constante; 
conductores que giran en el campo magnético; una manera de lograr una conexión continua 
con los conductores al girar (figura 2). El campo magnético es producido por el paso de una 
corriente por la bobina del campo estacionaria, o estator. La excitación de la bobina del campo 
es proporcionada por una batería o alguna otra fuente de cc. La armadura, o rotor, gira inmerso 
en el campo magnético. Para una sola espira o vuelta de alambre en el rotor, cada extremo se 
conecta a un anillo colector, los cuales están aislados del eje. Cada vez que el rotor realiza una 
revolución completa, se produce un ciclo completo de corriente alterna (figura 3). En la practica, 
un alternador tiene enrollados varios centenares de vueltas en las ranuras del rotor. Dos 
escobillas se empujan con resortes contra los anillos colectores para lograr la conexión 
permanente entre la corriente alterna inducida en el rotor o bobina de la armadura y los 
circuitos externos. 
 
 
Figura 2. Alternador simple con campo estacionario y armadura giratoria. 
 
 
El girador de ca de tamañopequeño tiene generalmente un campo estacionario y una 
armadura giratoria (figura 2). Una desventaja de esta distribución es que los anillos colectores y 
las escobillas del contacto están en serie con la carga. Si las partes se ensucian o se 
desgastan, el paso de la corriente puede interrumpirse. Sin embargo, si la excitación de cc del 
campo se conecta al rotor, las bobinas previamente estacionarias tendrán en ellas una 
corriente alterna inducida (figura 4). Puede conectarse una carga entre las bobinas de la 
armadura sin que haya necesidad de contactos móviles en el circuito. La excitación del campo 
se alimenta al campo giratorio por medio de las escobillas y de los anillos colectores. Otra 
ventaja de este generador con el campo giratorio y la armadura estacionaria es la mayor 
facilidad de aislar los campos en el estator comparado con el aislamiento de las bobinas del 
campo giratorio. Como suelen generarse voltajes muy elevados, de 18 000 a 24 000 V, no se 
necesita sacar la alta tensión por las escobillas ni por los anillos colectores, sino que puede 
pasar directamente a los conjuntos de interruptores por medio de conductores aislados de la 
armadura estacionaria. 
La cantidad de voltaje que produce un generador de ca depende de la intensidad del campo y 
de la velocidad del motor. Como la mayoría de los generadores operan a velocidad constante, 
la magnitud de la fem depende de la excitación del campo. 
 
 
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120
pnf =
 
Figura 3. Generación de un ciclo de voltaje de ca con alternador de una sola espira. 
 
La frecuencia de la fem depende del numero de polos del campo y de la velocidad a la que 
opere el generador, es decir, 
 
 
 
En la cual f = frecuencia del voltaje generado en Hz 
 p = número total de polos 
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 n = velocidad del rotor en revoluciones por minuto (rpm) 
 
la regulación de un generador de ca es el porcentaje de aumento en el voltaje entre sus 
terminales al reducirse la carga desde la corriente nominal a plena carga hasta cero, 
mantenimiento constante la velocidad y la excitación, es decir, 
 
Regulación de voltaje = voltaje sin carga – voltaje a plena carga 
 Voltaje a plena carga 
 
Cuando el voltaje de operación es estable, habría un parpadeo constante de las lámparas 
eléctricas y los aparatos receptores de TV no funcionan correctamente. Para compensar la 
perdida en el voltaje de salida al aumentar la corriente del campo se usan aparatos reguladores 
de voltaje automáticos. La regulación de voltaje es generalmente una función externa al 
alternador. 
 
Figura 4. Alternador simple con campo giratorio y armadura estacionaria. 
 
 
 
Motores de inducción polifásica 
 
Principio de operación 
El motor de inducción es el tipo de motor de ca mas usado por su construcción sencilla y 
resistencia y sus buenas características de operación. Consiste de dos partes: el estator (parte 
estacionaria) y el rotor (parte giratoria). El estator se conecta a la fuente de alimentación de ca. 
El rotor no se conecta eléctricamente a la fuente. El tipo mas importante de motor de inducción 
polifásico es el motor trifásico. (la maquina trifásica tiene tres devanados y proporcionan una 
salida entre varios pares de conductores). Cuando el devanado del estator recibe energía de 
una fuente trifásica se crea un campo magnético giratorio. Al pasar el campo a través de los 
conductores del rotor, se induce una fem en estos conductores y hace que ellos circule 
corriente. Los conductores del motor, por los cuales pasa corriente en el campo del estator, 
están sometidos entonces a un par motor que hace girar el rotor. Motor de jaula de ardilla y 
motor de rotor devanado. 
 
Motores de jaula de ardilla y de rotor devanado 
Los motores de inducción trifásico se clasifican en dos tipos: de jaula de ardilla y de rotor 
devanado (figura 6). Ambos tienen la misma construcción del estator pero difieren en la 
construcción del rotor. El núcleo del estator se construye de laminaciones ranuradas de chapa 
de acero. Los devanados están distribuidos en las ranuras del estator para formar los tres 
diferentes juegos de polos. 
 
 
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p
fn 120=
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
El rotor de un motor de jaula de ardilla (también llamado motor de inducido de barras o motor 
de inducido de jaula) tiene un núcleo laminado, con conductores colocados paralelos al eje 
incrustados en ranuras en el perímetro del núcleo. Los conductores del rotor no están aislados 
del núcleo. En cada extremo del rotor, están cortocircuitados por anillos continuos extremos. Si 
no estuvieran presentes las laminaciones, los conductores y sus anillos extremos parecerían 
una jaula giratoria de ardilla (figura 7). 
 
Figura 7. Motor simple jaula de ardilla con los conductores del rotor soldados a los anillos 
extremos en un eje. 
 
El rotor de un motor devando se arrolla con un devanado aislado similar al devanado del 
estator . los devanados de las fases del rotor se conectan a los tres anillos colectores 
montados en el eje del motor ( figura 6). El devanado del rotor no se conecta a la fuente. Los 
anillos colectores y las escobillas solo proporcionan la manera de conectar un reóstato externo 
en el circuito del rotor. El reóstato sirve par controlar la velocidad del motor. 
 
Velocidad y deslizamiento 
La velocidad del campo magnético giratorio se llama velocidad sincronía del motor. 
 
 
 
 
En donde n = velocidad del campo magnético giratorio en rpm 
 f = frecuencia de la corriente en el rotor en Hz 
 p = número total de polos 
 
Figura 5. corte de un motor de inducción 
de jaula de ardilla. Figura 6. Corte de un motor de inducción de rotor devanado. 
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debe notarse que existe la misma relación entre la frecuencia, el numero de polos y la 
velocidad sincronía de un motor que entre la frecuencia, el número de polos y la velocidad de 
rotación de un generador de CA. 
Un motor de inducción no puede funcionar a la velocidad sincronía porque el rotor estaría en 
reposo con respecto al campo giratorio y no se induciría fem en el. La velocidad del rotor debe 
ser ligeramente menor que la velocidad sincronía para que en el se induzca una corriente que 
permita la rotación del rotor. La diferencia entre la velocidad del rotor y la velocidad sincronía 
se llama deslizamiento y se expresa como un porcentaje de la velocidad sincronía. 
 
Porcentaje de S = NS – NR 100 
 NS 
En la que S = deslizamiento 
 NS = velocidad sincronía en rpm 
 NR = velocidad de rotor en rpm 
 
 
Motores Síncronos 
 
Al igual que los motores de inducción, los motores sincrónicos tienen devanados en el estator 
que producen un campo magnético giratorio. Pero a diferencia del motor de inducción, el 
circuito del rotor de un motor síncrono es excitado por una fuente de cc. El rotor se sincroniza 
con el campo magnético giratorio y gira con el a la misma velocidad. Si se sacara de sincronía 
con el campo giratorio del estator, no se produciría par motor y el motor se detendría. Como un 
motor síncrono produce par motor únicamente cuando funciona a la velocidad sincronía, no 
arranca por si solo y, por lo tanto, requiere algún accesorio adicional para alcanzar la velocidad 
sincronía. 
 
Arranque de motores sincrónicos 
Un motor de este tipo puede ser arrancado haciéndolo girar por medio de un motor de cc con el 
eje común. Ya que el motor haya alcanzado la velocidad sincrónica, se le aplica corriente 
alterna a los devanados del estator. El motor de cc funciona, pues como un generador de cc y 
proporciona la excitación de cc del campo del rotor. Entonces se puede acoplar la carga al 
motor. Los motores sincrónicos se arrancan mas a menudo por medio de un devanado de jaula 
de ardilla incrustado en la cara de los polos del rotor. El motor arranca como motor de 
inducción y alcanza asíun 95% de la velocidad sincrónica. En el instante apropiado se aplica 
corriente continua y el motor se acelera y entra en sincronía. La magnitud del par motor 
necesaria para que l motor entre en sincronía se llama el par motor de ajuste a la sincronía. 
 
Características nominales y eficiencia 
Los datos en la placa de identificación de los motores Síncronos incluyen los mismo que se 
encuentran en la placa de identificación de los generadores CA, con la capacidad en 
kilovoltamperes sustituida por la capacidad de potencia mecánica en caballos de potencia, hp. 
La eficiencia de los motores sincrónicos es generalmente superior a la de los motores de 
inducción de la misma potencia y velocidad nominales. Las perdidas son las mismas que n los 
generadores síncronos. 
Se usan motores Síncronos en aplicaciones motrices de velocidad constante con tamaño 
superior a los 20 hp. 
Una aplicación común es para impulsar compresores de aire o de gas. 
 
 
Motores Monofásicos 
 
Estos motores se llaman así porque sus devanados de campo se conectan directamente a una 
fuente monofásica,y se clasifican en motores conmutadores, de inducción o Síncronos según el 
método que se usa para arrancarlos, de la manera siguiente: 
 
1. Motor conmutador 
a. Motor en serie para CA 
b. Motor de repulsión 
 
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2. Motor de inducción 
a. Motores de fase dividida 
i. Motor con capacitor de arranque 
ii. Motor con capacitor 
b. Motor de inducción de arranque por repulsión 
c. Motor de polo sombreado 
 
3. motor sincrónico 
 
 
Motor conmutador 
 
Motor en serie para CA 
Cuando un motor común de cc en serie se conecta a una fuente de ca, la corriente consumida 
por el motor es pequeña debido a la gran impedancia del campo en serie . el resultado es un 
par motor de operación pequeño. Con objeto de reducir la reactancia del campo a un mínimo, 
los motores en serie para CA se construyen con el menor numero posible de vueltas. La 
reacción de la armadura se vence usando devanados compensadores en las piezas polares. 
Las características de operación son similares a las de los motores en serie cc. La velocidad 
aumenta a un valor elevado al disminuir la carga. El par motor es elevado con corrientes de la 
armadura elevadas, de manera que el motor tiene un buen par de arranque. Los motores en 
serie para CA operan más eficientemente a frecuencias bajas. Algunos de los de mayor 
tamaño, usados como motores en las locomotoras, operan a 25 Hz o menos. Sin embargo, los 
tamaños de una fracción de caballo de potencia se diseñan para operar a 50 o a 60 Hz. 
 
Motor de repulsión 
El motor de repulsión tiene una armadura y un conmutador similar al de un motor de cc. Sin 
embargo, las escobillas no se conectan a la fuente, sino que están cortocircuitadas (figura 8). 
Los devanados del estator producen una corriente en el devanado del rotor por inducción. Esta 
corriente produce polos magnéticos en el rotor. La orientación de estos polos depende de la 
posición de las escobillas. La interacción del campo del rotor con el estator crea el par motor. El 
motor de repulsión tiene un elevado par motor de arranque y una velocidad a todas las cargas. 
Se usan cuando se preven grandes cargas de arranque. 
 
Figura 8. Motor de repulsión. 
 
Motor de inducción 
Un motor de inducción monofásico no arranca por si solo. El campo magnético formado en el 
estator por la fuente de energía de CA permanece alineado en una dirección. Aunque 
estacionario, este campo magnético pulsa igual que la onda de voltaje. Este campo induce un 
voltaje en el devanado del rotor, pero el campo del rotor solo puede alinearse con el campo del 
estator. Estando alineados estos dos campos, no se produce momento de torsión. Por lo tanto, 
es necesario hacer girar al motor con algún aparato auxiliar. Una vez que el motor gira con 
suficiente velocidad, la interacción entre los campos del rotor y del estator mantendrán la 
rotación. El rotor seguirá aumentando su velocidad, tratando de alcanzar la velocidad 
sincrónica. Finalmente, llegara a una velocidad de equilibrio igual a esa velocidad menos el 
deslizamiento. 
 
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Motor de fase dividida 
Si dos devanados de estator con impedancia distinta se colocan separados 90° pero se 
conectan en paralelo a una fuente monofásica, el campo producido parecerá girar. Este es el 
principio de operación de la división de fase. 
En el motor de fase dividida el devanado de arranque tiene mayor resistencia y menor 
reactancia que el devanado principal (figura 9-a). Cuando se aplica el mismo voltaje Vt a los 
dos devanados, la corriente en el devanado principal Im se atrasa a la corriente Is en el 
devanado de arranque (figura 9-b). El ángulo φ entre los devanados principal y de arranque es 
una diferencia de fase suficiente para proporcionar un campo magnético débil que produce un 
par motor de arranque. Cuando el motor alcanza una velocidad predeterminada, usualmente de 
70 a 80% de la velocidad sincrónica, un interruptor centrífugo montado en el eje del motor se 
abre, desconectándose el devanado de arranque. 
 
Figura 9. Motor de fase dividida. 
 
Como tiene un par de arranque pequeño, este tipo de motor se usa mucho con cargas que se 
ponen fácilmente en movimiento y rar vez se usa en tamaños superiores a 1/3hp. Entre las 
aplicaciones mas comunes se incluyen la impulsión de maquinas lavadoras y de herramientas 
para trabajar madera. 
Motor con capacitor de arranque. Al colocar un capacitor en serie con el devanado de 
arranque de un motor de fase dividida (figura 9-a) se mejoran las características de arranque. 
Puede hacerse que la corriente en el devanado de arranque se adelante al voltaje (figura 10), 
con lo cual φ puede alcanzar casi 90°, lo que da por resultado un elevado par motor de 
arranque. Este motor también utiliza un interruptor centrífugo para desconectar el devanado de 
arranque. Por consiguiente, el capacitor no solo esta en el circuito solo durante el periodo de 
arranque. 
 
Figura 10. Relaciones de fase en el motor con capacitor de arranque. 
 
Motor con capacitor. Opera con un devanado auxiliar y un capacitor en serie conectado 
permanentemente a la línea (figura 11). La capacitancia en serie puede tener un valor para el 
arranque y otro para la operación. Conforme el motor se acerca a la velocidad sincronía, el 
interruptor centrífugo desconecta una sección del capacitor. 
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Figura 11. Motor de capacitor. 
 
 
Motor de inducción de arranque por repulsión. 
 
Igual que un motor de cc, el rotor de inducción de arranque por repulsión tiene devanados 
conectados a un conmutador. Las escobillas hacen contacto con el conmutador, de manera 
que el motor de repulsión. Al acercarse a su velocidad de operación, un mecanismo centrífugo 
cortocircuita todos los segmentos del conmutador de manera que funciona como motor de 
inducción. Este tipo de motor se fabrica en tamaños que van desde ½ hasta 15 hp y se usan en 
aplicaciones que requieren un alto par motor al arrancar. 
 
 
Motor de polo sombreado. 
 
Al arrollar una bobina cortocircuitada alrededor de una parte de cada polo de un motor se 
produce un polo sombreado. Generalmente, la bobina es una sola banda o tira de cobre. El 
efecto de la bobina es producir un pequeño movimiento de barrido en el flujo del campo de un 
lado de la pieza polar al otro cuando el campo varia (figura 12). Este pequeño movimiento del 
campo magnético produce un pequeño par motor de arranque, de manera que los motores de 
polo sombreados se arrancan por si solos. Conforme aumenta el campo en la pieza polar, se 
induce una corriente en la bobina sombreadora, la cual causa un campo magnético que se 
opone al campo principal. Por consiguiente, el campo principal se concentrara en el campo 
opuesto de las piezas polares (figura 12-a). Cuando el campo comienza a disminuir, el campo 
de la bobina sombreadora ayudaraal campo principal. La concentración de flujo se mueve 
entonces hacia el otro lado de la pieza polar (figura 12-b). Este método de arrancar motores se 
usa en los motores muy pequeños, hasta de unos 1/25 hp, para impulsar ventiladores 
pequeños, aparatos pequeños y relojes. 
 
Figura 12. Acción del campo magnético en un motor de polo sombreado. 
 
 AUTOMATIZACION INDUSTRIAL 
Ing. Hugo Chacón Moscoso 
Motor sincrónico 
Existen varios tipos, que se usan para mover relojes eléctricos, lectoras de CD, DVD y otros 
aparatos que requieren una rotación precisa. Un tipo es el motor sincrónico Warren. Arranca 
mediante el uso de bobinas sombreadoras en la pieza polar. El motor alcanza la velocidad 
sincrónica mediante el efecto de corrientes parásitas que circulan en el hierro del rotor y de las 
histéresis. Su uso principal es en relojes y otros aparatos medidores del tiempo. 
 
 
MATERIALES: 
• 01 Contactor trifásico con bobina de 220V AC. 
• 01 Pulsador con retorno automático NA (push button). 
• 01 Motor trifásico. 
• Cable 3P+T 14AWG vulcanizado. 
 
PRACTICA: 
 
A. ACCIONAMIENTO ELECTRICO. 
1. En este ejercicio se armara un arranque directo de un motor trifásico, para lo cual se 
utilizara: cable vulcanizado 14AWG para las conexiones, un contactor trifásico de 9A, 
un pulsador con retorno automático NA y un motor eléctrico trifásico (para lo cual 
utilizaremos el motor de la faja transportadora). 
 
2. Conectar el cable del motor U, V, W hacia los bornes del contactor 2T,4T,6T. y. 
Conectar desde los bornes 1L, 3L, 5L hacia la red trifásica 220VAC. 
Como se muestra en el grafico: 
 
 
 
 
 
 
 
 
Leyenda Diagrama de Fuerza: 
 
K01 Contactor Trifásico 
M01 Motor Trifásico 
 
 
 
 
 
 
 
3. Conectar hacia las borneras A1 y A2 (bobina) del contactor K01, la alimentación en 
220VAC y el pulsador con retorno automático S01 (terminales X1 y X2). 
Como se muestra en el grafico: 
 
 
 
 
 
Leyenda Diagrama de Control: 
 
S01 Pulsador con retorno 
 automático (NA). 
K01 Bobina del contactor 
 trifásico K01. 
 
 
 AUTOMATIZACION INDUSTRIAL 
Ing. Hugo Chacón Moscoso 
4. Una vez conectados los elementos, presione el pulsador S01. ¿Qué sucede? . describa 
y comente. 
5. Realizar el siguiente circuito: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CUESTIONARIO 
 
1. ¿Qué es la fem? 
2. ¿Qué es un motor asíncrono? 
3. ¿Qué diferencia hay entre un motor sincrono y uno asíncrono? 
4. ¿Cuál es la frecuencia de un alternador de cuatro polos que opera a una velocidad de 
2000 rpm? 
5. Un motor de jaula de ardilla de cuatro polos para 60Hz tiene una velocidad a plena 
carga de 1500 rpm. ¿Cuál es el porcentaje de deslizamiento a plena carga? 
6. ¿Para que tipo de operación del motor se utiliza el contactor como pre-accionamiento? 
7. ¿Para que tipo de operación del motor se utiliza el variador de velocidad? 
8. ¿Qué es un variador de velocidad? 
9. ¿Cuántos tipos variador de velocidad existe? 
10. ¿Se puede hacer inversión de giro, con un motor monofásico? ¿cómo? 
 
 
 
 
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Ing. Hugo Chacón Moscoso 
Practica de Laboratorio Nº 4 
 
Nano autómata LOGO! 
 
Objetivo: Comprender la programación y el funcionamiento del autómata LOGO! de la marca 
Siemens. 
 
LOGO! es el módulo lógico universal de Siemens. 
LOGO! lleva integrados 
_ Control 
_ Unidad de operación y visualización 
_ Fuente de alimentación 
_ Interfase para módulos de programa y cable de PC 
_ Ciertas funciones básicas usuales en la práctica, p.ej. 
para activación/desactivación retardada y relé de impulsos 
_ Reloj temporizador 
_ Marcas binarias 
_ Determinadas entradas y salidas según el tipo del equipo 
 
Mediante LOGO! se solucionan cometidos en la técnica de instalaciones en edificios (p.ej. 
alumbrado de escaleras, luz exterior, toldos, persianas, alumbrado de escaparates, etc.), así 
como en la construcción de armarios de distribución, de máquinas y de aparatos (p.ej. 
controles de puertas, instalaciones de ventilación, bombas de aguas residuales, etc.). 
LOGO! puede utilizarse asimismo para los controles especiales de invernaderos o 
invernáculos, para procesar previamente señales en controles y –mediante la variante ASi– 
para el control descentralizado ”in situ” de máquinas y procesos. 
Para las aplicaciones en serie en la construcción de máquinas pequeñas, aparatos y armarios 
de distribución, así como en el sector de instalaciones, se prevén variantes especiales sin 
unidad de operación. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
USMP – FIA AUTOMATIZACION INDUSTRIAL 
Ing. Hugo Chacón Moscoso 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
USMP – FIA AUTOMATIZACION INDUSTRIAL 
Ing. Hugo Chacón Moscoso 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Primer programa 
Veamos ahora la siguiente conexión en paralelo de dos interruptores. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Ing. Hugo Chacón Moscoso 
 
Programa 
La entrada del bloque OR va seguida de I1 e I2, estando conectados S1 a I1 y S2 a I2. 
En LOGO! el programa tiene entonces el aspecto siguiente: 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cableado 
He aquí el cableado correspondiente: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
El interruptor S1 actúa sobre la entrada I1 y el interruptor S2 sobre la entrada I2. El consumidor 
está conectado al relé Q1. 
 
Introducir programa 
Introduzcamos ahora el programa (desde la salida hacia la entrada). Al principio, LOGO! 
visualiza la salida: 
 
 
 
 
 
 
 
 
La letra Q de Q1 está subrayada. Esta raya inferior se denomina aquí cursor. El cursor 
muestra la respectiva posición actual en el programa, y se puede desplazar mediante las teclas 
, , y . Pulse ahora la tecla . El cursor se desplaza hacia la izquierda. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Ing. Hugo Chacón Moscoso 
 
Introduzca aquí ahora el primer bloque (bloque O). Pase al modo de introducción pulsando la 
tecla OK. 
 
 
 
 
 
 
 
 
El cursor ya no es del tipo subrayado, sino que está enmarcado y parpadea. Al mismo tiempo, 
LOGO! ofrece diferentes posibilidades de elección. 
Elija la lista GF (pulsando la tecla hasta que aparezca GF) y pulse la tecla OK. LOGO! 
muestra ahora el primer bloque de la lista de funciones básicas (GF): 
 
 
 
 
 
 
 
 
Pulse ahora la tecla o , hasta que en el display aparezca el bloque OR: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Pulse ahora la tecla OK para concluir la elección. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
De esta forma ha introducido Ud. el primer bloque. A cada bloque introducido se le asigna un 
número, denominado número de bloque. Ahora ya sólo es necesario cablear las entradas del 
bloque tal como sigue: 
 
Pulse la tecla OK. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Elija la lista ”Co” pulsando la tecla OK. 
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El primer elemento de la lista Co es una ”x”, el signo equivalente a ”Entrada no utilizada”. Elija 
la entrada I1 mediante las teclas o . 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Pulse la tecla OK: I1 queda enlazada con la entrada del bloque O. El cursor salta a la próxima 
entrada del bloque O. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Enlace ahora la entrada I2 con la entrada del bloque O. 
Proceda para ello tal como ya se indicó: 
1. Pasar al modo de entrada: Tecla OK 
2. Elegir la lista Co: Teclas o 
3. Aceptar la lista Co: Tecla OK 
4. Elegir I2: Teclas o 
5. Aceptar I2: Tecla OK 
Así queda enlazada I2 con la entrada del bloque O. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
En este programa no se requiere la última entrada del bloque O. En los programas de LOGO! 
se identifica con una ”x” cada entrada no utilizada. Introduzca ahora la ’x’ (según el principio ya 
conocido): 
1. Pasar al modo de entrada: Tecla OK 
2. Elegir la lista Co: Teclas o 
3. Aceptar la lista Co: Tecla OK 
4. Elegir x: Teclas o 
5. Aceptar x: Tecla OK 
Así quedan cableadas todas las entradas del bloque y el programa está completo para LOGO!.LOGO! retrocede ala salida Q1. 
 
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Si Ud. desea ver de nuevo el primer programa, puede desplazar el cursor a través del 
programa mediante las teclas o . 
 
Para concluir ahora la introducción de programa, tal como 
sigue: 
1. Volver al menú de programación: Tecla ESC 
Si no se regresa al menú de programación, significa que Ud. se ha olvidado de cablear 
íntegramente un bloque. LOGO! muestra el punto del programa donde se olvidó algo (por 
razones de seguridad, LOGO! acepta sólo programas completos). 
2. Volver al menú principal: Tecla ESC 
Conmutar LOGO! a RUN 
3. Posicionar ’>’ en ’Start’: Teclas o 
4. Confirmar Start: Tecla OK 
LOGO! se conmuta a RUN, apareciendo entonces el display 
siguiente: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
¿Qué significa ”LOGO! se halla en RUN?” 
LOGO! procesa el programa en el modo RUN. A tal efecto, LOGO! lee primero los estados de 
las entradas, determina los estados de las salidas a base del programa recién indicado y activa 
o desactiva los relés en las salidas. 
Representación del estado de una entrada o salida en LOGO!: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Ing. Hugo Chacón Moscoso 
 
Representación del estado en el display 
Consideremos esto en nuestro ejemplo: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Ing. Hugo Chacón Moscoso 
 
ESTRUCTURA DE MENUS: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Practica: 
1. Utilizando el Logo realizar los siguientes arranques de motor: 
a. Arranque directo de motor con pulsador de retorno automático. 
b. Arranque directo de motor con autorretención. 
c. Arranque directo de motor con inversión de giro pasando por parada. 
d. Arranque directo de motor con inversión de giro sin pasar por parada. 
 
2. Utilizando el logo y con ayuda del profesor realizar los arranques con un motor trifásico. 
 
Cuestionario: 
1. Investigue otros modelos de nanoPLC’s de otras 5 marcas. 
2. Mencione 5 aplicaciones cotidianas, donde se podría aplicar este autómata. 
3. Escriba un programa para LOGO! de un arranque directo de motor, con pulsador de 
parada y de marcha. 
4. Escriba un programa para LOGO! de un arranque directo de motor con inversión de 
giro no automática. 
5. Realice un programa preliminar para la automatización de su proyecto. 
 
 
 
 AUTOMATIZACION INDUSTRIAL 
Ing. Hugo Chacón Moscoso 1
Practica de Laboratorio Nº 5 
 
Introducción 
 
El PLC 
Objetivo: 
• Conocer el funcionamiento y la estructura de un PLC. 
• Conocer el software de programación de los PLC S7-200 de la marca Siemens. 
 
EL CONTROLADOR LOGICO PROGRAMABLE (PLC). 
La demanda en la Industria de un sistema económico, robusto, flexible, fácilmente 
modificable y con mayor facilidad para tratar con tensiones y corrientes fuertes, las 
cuales no se podían tratar eficientemente con una PC, esto hizo que se desarrollasen los 
autómatas programables industriales (PLC). 
Los PLC’s se introdujeron por primera vez en la industria en 1960 aproximadamente. La razón 
principal de tal hecho fue la necesidad de eliminar el gran costo que producía al reemplazar el 
complejo sistema de control basado en relés y contactores. Bedford associates propuso algo 
denominado Controlador Digital Modular (MODICON, MOdular DIgital CONtroler) a un gran 
fabricante de automóviles (General Motor). Otras compañías propusieron esquemas basados 
en computador, uno de los cuales estaba basado en el PDP-8. El MODICON 084 resulto ser el 
primer PLC del mundo en ser producido comercialmente. 
El problema de los reles era que cuando los requerimientos de producción cambiaban también 
lo hacia el sistema de control. Esto comenzó a resultar bastante caro cuando los cambios 
fueron frecuentes. Dado que los reles son dispositivos mecánicos y poseen una vida limitada 
se requería una estricta manutención planificada. Por otra parte, a veces se debían realizar 
conexiones entre cientos o miles de reles, lo que implicaba un enorme esfuerzo de diseño y 
mantenimiento. 
Los “nuevos controladores” debían ser fácilmente programables por ingenieros de planta o 
personal de mantenimiento. El tiempo de vida debía ser largo y los cambios en el programa 
tenían que realizarse de forma sencilla. Finalmente se imponía que trabajaran sin problemas 
en entornos industriales adversos. La solución fue el empleo de una técnica de programación 
familiar y reemplazar los reles mecánicos por reles de estado sólido. 
Se puede definir al PLC como un sistema con un hardware estándar, con capacidad de 
conexión directa de las señales de campo (niveles de tensión y corriente industriales, de los 
transductores de entrada y de salida) y programable por el usuario. 
Finalmente, la principal virtud del autómata sigue siendo su robustez y facilidad de 
interconexión al proceso; aunque el avance del PC en el control Industrial es incontenible 
pasaran muchos años antes que el PLC desaparezca totalmente de la industrial, mientras tanto 
seguiremos gozando de sus características especiales y todas las funciones especificas de 
control que posee. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 AUTOMATIZACION INDUSTRIAL 
Ing. Hugo Chacón Moscoso 2
 EL CICLO DEL PLC. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Por principio, todos los PLC trabajan de forma cíclica. Durante el funcionamiento 
cíclico, primero se leen los estados en las entradas, memorizándose en la imagen de 
proceso de las entradas. Con estas informaciones trabaja luego el programa de control 
cuando se ejecuta. 
 
De acuerdo a la lógica definida en el programa se modifica el estado de las salidas 
depositadas en la imagen de proceso de las salidas. En la ultima etapa del ciclo, los 
estados memorizados se transfieren a las salidas físicas. 
Seguidamente sigue el nuevo ciclo. 
 
Un ciclo dura normalmente entre 3 y 10 ms. La duración depende del numero y tipo de 
instrucciones (operaciones) utilizadas. 
El ciclo consta de dos partes principales: 
1. Tiempo del sistema operativo, normalmente 1 ms; corresponde con las fases 1 y 3. 
2. Tiempo para ejecutar las instrucciones; corresponde con la fase 2. 
Por otro lado, el ciclo solo se ejecuta cuando “trabaja” el PLC, es decir cuando se 
encuentra en ele estado “RUN”. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 AUTOMATIZACION INDUSTRIAL 
Ing. Hugo Chacón Moscoso 3
Los cambios que se produzcan en las entradas durante un ciclo solo se memorizan en 
el registro de entrada durante el ciclo en siguiente. Es decir se “congelan” mientras 
dura el ciclo en cuestión. Dicho registro se denomina también “imagen de proceso de 
las entradas”. 
Durante el siguiente ciclo los estados adoptados se combinan lógicamente de acuerdo 
al esquema de contactos, actualizándose las salidas de acuerdo a los resultados 
lógicos. 
 
INTRODUCCION AL STEP 7 – MICROWIN 
El Step 7 microWin es el software de los PLC de la marca Siemens, cada marca de fabricantes 
de PLC diseña su propio software exclusivo para programar su respectivo PLC, aunque en los 
últimos años la convergencia de estos sistemas a sido común, todavía existen algunas 
diferencias entre una u otra marca. (Norma IEC 1131-3). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SISTEMA DE AYUDA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
El Step 7 Microwin, cuenta con un 
sistema de ayuda online que 
facilita la búsqueda similar a otras 
aplicaciones de Windows. 
En esta ayuda puede encontrar 
contenidos o información de los 
juegos de operaciones del 
Microwin. Así como ejemplos de 
su utilización que le facilitaran la 
elaboración de sus programas. 
 
 AUTOMATIZACION INDUSTRIAL 
Ing. Hugo Chacón Moscoso 4
FUNCION Y PRUEBA.