Reparación de instalaciones automatizadas. ELEE0109

Por Pedro López Gázquez

Libro especializado que se ajusta al desarrollo de la cualificación profesional y adquisición del certificado de profesionalidad "ELEE0109 - MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONS ELÉCTRICAS DE BAJA TENSIÓN". Manual imprescindible para la formación y la capacitación, que se basa en los principios de la cualificación y dinamización del conocimiento, como premisas para la mejora de la empleabilidad y eficacia para el desempeño del trabajo.

• Idioma: Español
• Editorial: IC Editorial
• Fecha de lanzamiento: 28 jun 2023
• ISBN: 9788411038027

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Capítulo 1

Mantenimiento, ajuste y reparación de instalaciones automatizadas

Contenido

1. Introducción

2. Lectura del esquema eléctrico y del programa de control

3. Revisión de los parámetros y test del programa de mando

4. Averías tipo en las instalaciones automatizadas

5. Síntomas y efectos de las averías

6. Diagnóstico y localización de averías en instalaciones automatizadas

7. Reparación de averías

8. Resumen

1. Introducción

Es casi inevitable que en el transcurso de la vida útil de todas las instalaciones, incluidas las automatizadas, tarde o temprano se produzcan averías. Aunque la instalación esté perfectamente diseñada, tenga los mejores componentes y se mantenga periódicamente según las instrucciones de los fabricantes, siempre se debe contar con algunos factores importantes que aseguran la aparición de las indeseadas averías, como el desgaste de los elementos mecánicos que constituyen la instalación, los desajustes en la regulación de algunos componentes especialmente diseñados para trabajar en condiciones determinadas, el mal uso, intencionado o no, de las instalaciones en su utilización diaria o la aparición de accidentes (incendios, inundaciones, etc.).

Por todo ello, es necesario que el técnico electricista esté preparado no solo para el montaje de nuevo material, sino para actuar cuando reciba el aviso de una avería en una instalación en funcionamiento.

2. Lectura del esquema eléctrico y del programa de control

Existen dos tipos principales de instalaciones automatizadas en base a la clase de dispositivos que emplean en su funcionamiento.

Las instalaciones cableadas fueron los primeros automatismos en utilizarse, y todavía están muy difundidos en infinidad de aplicaciones. Consiste en interconectar relés y contactores con otros elementos electrotécnicos de entrada (pulsadores, detectores, etc.) y salida (motores, válvulas, etc.), tanto en serie como en paralelo para obtener un automatismo que se ajuste a las necesidades de operación. Los sistemas cableados complejos (con gran cantidad de entradas, salidas, componentes, etc.) tienen varios inconvenientes que hicieron que evolucionaran convirtiéndose en sistemas programados por una serie de razones:

Su dificultad en el mantenimiento, debido a que los esquemas se vuelven muy complicados de interpretar.

La dificultad en la modificación de los sistemas, ya que normalmente originan el desmontaje de gran parte del mismo o un recableado casi completo.

El gran espacio que ocupan.

Sabía que…

El primer sistema programable funcionó en 1969 como respuesta a los problemas del fabricante de automóviles General Motors, que necesitaba automatizar su fabricación con instalaciones que ocuparan menos espacio, capaces de adaptarse a los cambios de diseño rápidamente, más fáciles de mantener y más económicas que los sistemas cableados que empleaba.

Las instalaciones programables utilizan la electrónica en el tratamiento de datos. Están formadas por un dispositivo (controlador o autómata programable) capaz de realizar acciones sobre las salidas en función de las señales que se tengan en su entrada. Su funcionamiento no está definido por un esquema, como en el caso de los sistemas cableados, sino por un programa cargado en la memoria del sistema.

A la hora de acometer una reparación es muy importante, y determinante para las actuaciones a realizar, saber reconocer si una instalación está realizada utilizando sistemas cableados o sistemas programables.

2.1. Sistemas cableados

Para la reparación de instalaciones automatizadas realizadas con sistemas cableados, es recomendable siempre en primer lugar, estudiar detenidamente el esquema o esquemas de la instalación antes de proceder al desmontaje y montaje de algún elemento.

Un esquema es una representación gráfica que muestra cómo se conectan entre sí los diferentes componentes de un circuito o instalación, y que tiene como objetivo representarla simbólicamente de forma que un técnico ajeno al proceso de diseño de la instalación sea capaz de realizar cualquier tarea asociada al mismo, entre ellas las tareas de mantenimiento.

Nota

Todos los símbolos gráficos de los componentes electrotécnicos y de los esquemas de los sistemas en conjunto están regulados por normas de forma que puedan ser interpretados con precisión por cualquier técnico en cualquier lugar del mundo. Su fin es eliminar todo riesgo de confusión y facilita el estudio, la puesta en servicio y el mantenimiento de las instalaciones.

Esquemas desarrollados

En los esquemas, los elementos electrotécnicos se referencian según unas reglas precisas. Las referencias definen los bornes de conexión de los aparatos, los materiales, los conductores y los borneros.

A continuación, se muestra un ejemplo de un esquema para una instalación automatizada:

En la imagen anterior se muestra un esquema de la representación desarrollada de una instalación automatizada. Esta suele ser la representación más utilizada y se muestran por separado los circuitos de mando y de potencia (en la imagen anterior se representa un circuito de mando).

Se debe tener en cuenta que en este tipo de esquemas se representan, también por separado, algunos elementos de un mismo componente, aunque a todos estos componentes se les asigna la misma referencia, como se observa en una parte del esquema anterior:

Aunque la representación desarrollada es muy útil a la hora de describir las instalaciones automatizadas, no se asemeja mucho a la realidad física de la instalación.

Cada uno de los elementos representados deberá estar presente en la instalación real, localizándose en partes diferentes de la instalación, ya que esta normalmente estará formada por varios cuadros eléctricos interconectados entre sí por conductores, que salen desde los cuadros hacia las máquinas controladas y dispositivos de control, mando, detección, etc.

Consejo

Es conveniente subdividir el esquema en partes más elementales, haciendo corresponder cada parte con una función determinada del automatismo.

Por lo tanto, resulta muy importante para el técnico saber reconocer cada tipo de dispositivo en función del símbolo empleado para representarlo y de las referencias alfanuméricas empleadas para designarlos.

Esquemas de conexiones

Existe otro tipo de esquema muy útil en reparaciones, donde se muestra como se interconectan eléctricamente los elementos entre sí, denominado esquema de conexiones.

Estos esquemas son especialmente adecuados para las sustituciones de elementos, ya que indican como conectar los componentes una vez reemplazados, y también para realizar mediciones de continuidad de los conductores:

Esquemas de montaje y/o despiece

Existen otros esquemas que informan de los componentes y su forma de montarlos físicamente en los cuadros de control o maquinaria a controlar. Se denominan esquemas de montaje y/o despiece, y representan fielmente la forma de los componentes instalados acompañados de referencias de los mismos, con intención de facilitar las tareas de petición de recambios y sustitución de elementos averiados. También pueden denominarse catálogos de recambios. A continuación se muestra un ejemplo.

Esquemas de mecanizado y serigrafiado

Además serán necesarios otros tipos de esquemas, relacionados más con elementos de mando y control, como son los esquemas de mecanizado y serigrafiado.

Nota

Estos esquemas se deberán tener en cuenta para la sustitución de paneles de mando y control por deterioro de los mismos.

2.2. Sistemas programables

En el caso de instalaciones automatizadas de lógica programable que estén reguladas por controladores o autómatas programables, será necesario, además de manejar los esquemas desarrollados de conexiones y de mecanizado similares a los de los sistemas cableados, realizar una lectura detallada de las aplicaciones que gobiernan los procesos.

Una aplicación es un entorno que define el funcionamiento de un sistema de automatización y consta de dos partes: la configuración del sistema y el programa de control propiamente dicho.

La configuración del sistema detalla las partes encargadas del controlador o autómata programable que va a ejecutar la aplicación (la CPU, fuentes de alimentación, módulos de entradas salidas, etc.)

El autómata programable realiza un ciclo ininterrumpidamente que comienza con la captación del estado de las señales de entrada de los diferentes sensores. A continuación, estas entradas son tratadas y evaluadas en un proceso gobernado por un programa de control que determina cómo valorar las señales de entrada existentes y cómo afectarán a los actuadores conectados a las salidas del autómata.

Nota

La aplicación se realiza mediante un software de programación específico, desarrollado por el fabricante del autómata e instalado normalmente en un PC o en una consola de programación. Una vez finalizada la aplicación con el software adecuado, se carga en la memoria del autómata gracias a un cable de comunicación.

Existen varios lenguajes de programación concebidos para la creación de programas de