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Sensores en el segmento de
izaje
Noviembre 2013
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Schneider Electric 2 - Sensors – 2013
Máquina de Izaje: Definición estándar
●Mecanismo para levantar y bajar material con un movimiento
ciclico mientras se mantiene el material suspendido libremente.
●Las máquinas de izaje son capaces de recoger cargas de un lugar y
depositarlas en otro cualquiera dentro de un área limitada.
●La máquina de izaje on puede transportar personas.
●En contraste, ascensores son máquinas que solo pueden mover sus cargas en un camino vertical fijo, sin importar si la máquina se puede mover.
●Las máquinas de izaje, se consideran un sub-segmento de manejo de material.
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Schneider Electric 3 - Sensors – 2013
Segmentación, Qué es?
En Izaje, Schneider Electric considera 3 áreas principales:
● Industry
● Building
● Logistic
Industry : 2 sub-segmentos
● Grúas estándar
● Grúas especiales
Building : 2 sub-segments
● Grúas de construcción
● Grúas móviles
Logistic : 1 sub-segment
● Grúas pórtico
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Segmentación
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Schneider Electric 5 - Sensors – 2013
Grúa estándar Pot
Prod
Acc
-
-
-
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Schneider Electric 6 - Sensors – 2013
Detectando, posiciones de
arriba, abajo, bajar velocidad y
parada en el movimiento de
izaje.
Detectando un “sobre-recorrido”
en el movimiento vertical
Switch miniatura incorporado en
la grúa.
Detectando las posiciones de
baja velocidad y parada de los
movimientos horizontales.
Límites de operación
normal por finales de
carrera tipo cruz.
Detectando “sobre-recorrido”
del movimiento de translación
para indicar paros inmediatos.
Grúa estándar
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Schneider Electric 7 - Sensors – 2013
Grúas especiales
● Grúas diseñadas para procesos especificos y para
aplicaciones trabajo pesado de procesos industriales:
Acerias
Industria de
reciclaje y más ….
Papeleras
Puertos
Pot
Prod
Acc
-
-
-
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Schneider Electric 8 - Sensors – 2013
Translado
Translado
● Detection example for
overhead travelling crane
o
Hois
ting
Tra
nsla
tio
n
Anticolisión
XU +
reflector
Sobre velocidad
Fin de
recorrido
Grúas especiales Selector XRBxx
Izaje
Solución alternativa
Over up
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Schneider Electric 9 - Sensors – 2013
Grúa Torre
Auto-montantes
Pot
Prod
Acc
-
-
-
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Schneider Electric 10 - Sensors – 2013
Grúa Torre Control del tambor de izaje : Limit switch (XRB)
Control del tambor del carro : Limit switch (XRB)
Control de rotación: Limit switch (XRB, XR2)
Control Anti-colisión : Photo-electric (XUX)
Control de translación : Limit Switches (XCKMR, XCR)
Control de sobre-velocidad : Encoders (XCC), inductivos (XS)
Control de sobre-torque : Limit switches (XCKM)
Control de sobre carga : Limit switch (XCKM)
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Schneider Electric 11 - Sensors – 2013
Grúa movil
Fuera de objetivo
Pot
Prod
Acc
-
-
-
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Schneider Electric 12 - Sensors – 2013
Grúas portico
Grúa giratoria
(Jib crane) Grúa pórtico
sobre riel
Grúa pórtico de
muelle
(Portainer®)
Grúa portico de llantas
(Transtainer®)
Grúa movil
Pot
Prod
Acc
-
-
-
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Schneider Electric 13 - Sensors – 2013
Restricciones de elevación
●Restricciones del ambiente :
Uso en exteriores
Niebla salina, lluvia, polvo, variaciones de temperatura, sol (UV)
Uso en interiores
●Restricciones de aplicaciones :
Riesgo de choques (cajas metálicas)
Comportamiento del operador …
Longitudes de cables
Ambiente eléctrico
Contactor de potencia, EMC, valvulas neumoticas/hidraulicas
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Schneider Electric 14 - Sensors – 2013
Sensores para izaje….
●Los finales de carrera son los sensores más usados:
Para detectar la posición de la máquina de izaje.
Para detectar automáticamente el nivel
Para controlar el sistema de anti-colisión
●Los sensores foto-eléctricos también son usados:
Para controlar el sistema anti-colisión
Para detectar áreas restringidas
●Control de seguridad para detectar la apertura de puertas
eléctricas.
●Encoders para controlar el posicionamiento de la grúa.
●Sensores inductivos para detectar función “anti-crab”
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Puentes - Grúa
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Schneider Electric 16 - Sensors – 2013
Movimientos principales:
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Schneider Electric 17 - Sensors – 2013
Puente grúa
Detectando posiciones de
“velocidad baja” y parada
superior e inferior del
movimiento de izaje.
Detectando “sobre-recorrido”
superior del movimiento de
izaje
Detectando la posición de
“velocidad baja” y parada del
carro y el movimiento de
translación.
Detectando el “sobre-
recorrido” del movimiento de
translación para indicar una
parada inmediata.
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Schneider Electric 18 - Sensors – 2013
Puente - Grúa Detectando posiciones alta / baja de velocidad baja y parada en el
movimiento de izaje.
● (Límtes de operación normal)
●Limit switches tipo tornillo XRBxx para operación normal (hasta 6 contactos y una salida análoga opcional para potenciómetro)
●o XR2xx para operaciones intensas (hasta 27 contactos)
Detectando sobrecarrera superior en el movimiento de levantamiento
● Limit switch miniatura incorporado en el tambor .
●Limit switch: XCMDxx
Detectando las posiciones de frenado y parado para los movimientos de translación y de trolley.
● Limites de zona de operación normal.
● Limit switches tipo cruz: XCRxx, XCKMRxx
Detectando sobre recorrido en el recorrido de translación para desplegar parada inmediata
● Power Limit switch Power el cual corta directamente la almientación del motor en caso de sobre-recorrido: XF9xxx
D1
D2
D3
D4
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Schneider Electric 19 - Sensors – 2013
Recorrido
Recorrido
●Oferta de sensores
o
Hois
ting
Tra
nsla
tio
n
Anticolisión
XUX9xx +
refector
Sobre-velocidad
Fin de
recorrido
Puente grúa Selector XRBxx
Hois
ting
Alternative solution
Over up
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Schneider Electric 20 - Sensors – 2013
Limitación de movimiento horizontal
●Función del limit switch: Metodo de 2 áreas
Reversa
Limite lento Adelante
Límite lento
Tiempo
Velocidad
LSP (Lower
Speed)
Distancia de parada
Distancia de parado Distancia de parado
•Después del la indicación de
parada del limit switch, la
distancia de parada calculada
por la velocidad de motor y el
ciclo del PLC.
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Schneider Electric 21 - Sensors – 2013
Función del Limit switch: ejemplo
Límite
Velocidad
lenta
Límite de
parada
Tiempo
Velocidad LSP (Lower
Speed)
Limit switch cruz principio
de funcionamiento
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Schneider Electric 22 - Sensors – 2013
Función Anti-crab
●Cuando ocurre Skewing
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Schneider Electric 23 - Sensors – 2013
Función Anti-crab
●Cuando ocurre Drifting
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Schneider Electric 24 - Sensors – 2013
Función Anti-crab
●Objetivo: prevenir que la grúa Skewing & Drifting
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Schneider Electric 25 - Sensors – 2013
Función Anti-crab ●Funcionamiento
general
Sensores inductivos se requieren para detectar la posición de la
grúa
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Schneider Electric 26 - Sensors – 2013
Función Anti-crab ●Funcionamiento
general
2 Sensores inductivos se requieren para detectar cuando el puente
skewing o drifting
Corrección de movimiento por 2 variadores de velocidad.
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Schneider Electric 27 - Sensors – 2013
Función Anti-crab: Requerimientos de
Hardware Requerimientos eléctricos
• Un controlador lógico para el
manejo de la función
• 2 motores and 2 VSD: un juego
por cada lado
• Estación de control para el
operador con controles manuales
• 2 sensores inductivos análogos
para detectar skewing y/o drifting
Función
Anti-crab
CONTROLADOR
TRANSLATION
RIGHT
TRANSLATION
LEFT
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Grúa pórtico
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Schneider Electric 29 - Sensors – 2013
Grúa pórtico
Control tambor de izaje : Selector switches (XR2)
Control de sobre-recorrido para elevación: Limit switch (XF9)
Control de sobre-recorrido del carro : Limit switch (XCR, XCKMR)
Control de recorrido y sobre-recorrido para el puente :
Limit switch (XCR, XCKMR)
Control de translación : Limit switch (XCR, XCKMR)
Control de bloqueo : Limit switch (XCKM)
Anti-colisión : Photo-electric (XUX)
3 movimientos
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Schneider Electric 30 - Sensors – 2013
Grúa pórtico granel
Control del tambor de izaje : Selector switches (XR2)
Control sobre-recorrido elevación : Limit switch (XF9)
Controlde sobre-velocidad : Encoders (XCC)
Sobre-carga : Limit switch (XCKM) Control de sobre-recorrido : Limit switch (XCR, XCKMR)
Recorrido & sobre-recorrido:
Limit switch (XCR, XCKMR)
Anti-colisión :
Fotoeléctrico (XUX)
Ultrasónico (XX)
3 o 4 movimientos
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Schneider Electric 31 - Sensors – 2013
Grúa pórtico contenedor
Control tambor de izaje : Selector switches (XR2)
Sobre-recorrido de elevación : Limit switch (XF9)
Control de recorrido: Inductivo (XS) o selector switches (XR2)
Control Sobre-recorrido (seguridad) : Limit switch (XCR, XCKMR)
Control de bloqueo : Limit switch (XCKM)
Control de translación : Limit switch (XCR, XCKMR)
Anti-colisión : Fotoeléctrico (XUX)
4 movimientos Control de bloqueo : Limit switch (XCKM) Control de recorrido : Inductive prox. (XS) Control de sobre-recorrido (seguridad) :
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Schneider Electric 32 - Sensors – 2013
Grúa pórtico articulada
Control tambor de izaje : Selector switches (XR2) Cuerda floja : Limit switch (XCKM) Control velocidad y sincro : Encoders (XCC) Control de pluma: Limit switch (XCKM)
Control bloqueo: Limit switch (XCKM)
Control translación: Limit switch (XCR, XCKMR)
Anti-colisión : Photo-electric (XUX)
4 o 5 movimientos
Control bloqueo de giro : Limit switch (XCKM) & Inductivo Prox. (XS)
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Grúa torre
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Schneider Electric 34 - Sensors – 2013
Principales movimientos: Grúa torre
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Schneider Electric 35 - Sensors – 2013
Principales movimientos: Grúa torre
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Schneider Electric 36 - Sensors – 2013
Principales movimientos:
Grúa torre
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Schneider Electric 37 - Sensors – 2013
Grúa torre Control tambor izaje: Limit switch (XRB)
Control de carro: Limit switch (XRB)
Control rotación: Limit switch (XRB, XR2)
Control anti-colisión: Photo-electric (XUX)
Control translación: Limit Switches (XCKMR, XCR)
Control de sobre-velocidad : Encoders (XCC), inductive (XS)
Control de sobre-torque: Limit switches (XCKM)
Control de sobre-carga : Limit switch (XCKM)
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Schneider Electric 38 - Sensors – 2013
Limitación de movimiento horizontal
● Para evitar que el carro choque con los bordes del riel.
● Con la función del limit switch:
Comando de
operador
Traveling motor
sensor
Final del riel
detectado
sensor
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Schneider Electric 39 - Sensors – 2013
Limitación movimiento horizontal
●Función de Limit switch
Reversa
Limite
parada
Reverse
Limite
velocidad
lenta
Adelante
límite
velocidad
lenta
Adelante
Limite
parada
Tiempo
Velocidad
LSP (Lower
Speed)
Distancia
parada
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Qué sensor en máquinas de
izaje
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Schneider Electric 41 - Sensors – 2013
Soluciones de detección para grúas
●Limit switches :
Para detectar automáticamente el nivel
Para detectar las posiciones de la máquina de izaje
Para controlar el sistema anti-colisión
●Sensores fotoeléctricos :
Para controlar el sistema anti-colisión
●Control de seguridad :
Para detectar el acceso a tableros o componentes eléctricos.
●Encoders :
Para controlar el posicionamiento de la grúa.
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Sensores de aplicación
En segmento de Izaje
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Schneider Electric 43 - Sensors – 2013
Final de carrera de aplicación Izaje
●Rango XCKMR
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Schneider Electric 44 - Sensors – 2013
Final de carrera de aplicación Izaje
● Limit switches tipo tornillo, trabajo medio
XRBA, 4 o 6 contactos.
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Schneider Electric 45 - Sensors – 2013
Final de carrera de aplicación Izaje
● Limit switches tipo tornillo, trabajo pesado
XR2AA, 3 a 28 cts XR2A, 3 a 28 cts, 10A
XR2B, 3 a 27 cts, 20A
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Schneider Electric 46 - Sensors – 2013
Final de carrera de aplicación Izaje
●Use un limit switch tipo tornillo, para posicionamiento (aplicación
diferencial)
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Schneider Electric 47 - Sensors – 2013
Final de carrera de aplicación Izaje
●Usar un Limit switch para el sobre recorrido de tipo “Corriente total” XF9
Característica : Rúptura directa de la alimentación de la grúa, si la carga
accidentalmente se sale de los límites de operación.
XF9-F, hasta 265 A XF9-D, hasta 80A
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Schneider Electric 48 - Sensors – 2013
Final de carrera de aplicación Izaje
●Acercamiento en el limit swtich de “corriente total” XF9
XF9-D, hasta 80A
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