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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO
FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA-ENERGIA
PROYECTO DE INVESTIGACION
TEXTO: “PROGRAMACIÓN LADDEREN PROCESOS INDUSTRIALES
ELECTRO-NEUMATICOS”
JEFE DEL PROYECTO
ING. PAZ LÓPEZ HÉCTOR ALBERTO
CRONOGRAMA
(01-12-2009 AL 30-11-2011)
RESOLUCION RECTORAL
( N° 1351 – 2009 – R)
I N D I C E
Pagina
RESUMEN 03
INTRODUCCIÓN 04
MARCO TEORICO 06
Capitulo I: Máquinas Herramientas
1.1 Proceso a controlar de secuencia: A+ TON1 A- B+ B- B+ B- 071.2 Sistema Electro-neumático con secuencia: A+ TON1 A- B+ B- B+ B- 081.3 Máquina conformadora de chapas de aluminio 091.4 Máquina herramienta para ojales de bisagras 101.5 Maquina destinada al rellenado de cargas de encendidos de gas líquidos 111.6 Sistema de Perfilado con Punzado Automático 12
Capitulo II: TOLVAS
2.1 Recipiente mezclador con un motor trifásico con rotor tipo jaula de ardilla 142.2 Mezclador N de productos A y B pesados por la báscula C, y una briqueta 162.3 Instalación de dosificación de dos componentes líquidos A y B más agua 182.4 Dosificación y Mezclas de Insumos 20
Capitulo III: Transporte de Cajas
3.1 Sistema de medida y clasificación de cajas: Pequeña, Mediana, Grande 223.2 Dispositivo con tres embolo para trasladar cajas pequeñas 263.3 Seleccionador de cajas de zapatos y botas 283.4 Apiladora de cajas 303.5 Clasificación de Piezas - Bifurcado 32
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Capitulo IV: Embotelladoras
4.1 Máquina para tapar y etiquetado de botellas 344.2 Estación de llenado de botellas, en una cinta transportadora 364.3 Envasadora de botellas de perfume 384.4 Máquina para Taponear en Vacio 40
Capitulo V: Manipuladores
5.1 Manipulador de secuencia: B+ C- B- A+ B+ C+ TON1 B- A- 425.2 Brazo transportador 435.3 Estación de trabajo de 8 estaciones 445.4 Manipulador polar central con dos ejes (brazos) horizontales situados a 90º 475.5 Manipulador polar de Bidones 505.6 Forma básica de un robot 53
MATERIALES Y METODOS 55
RESULTADOS 56
DISCUSIÓN 57
REFERENCIALES 58
APENDICE 59
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RESUMEN
Por tratarse de un texto universitario, el presente trabajo tiene una estructuradidáctica en el desarrollo de sus cinco capítulos; con redacción clara y soluciónmetodológica de los problemas y sus aplicaciones respectivas en los“PROGRAMACIÓN LADDER EN PROCESOS INDUSTRIALES ELECTRO-NEUMATICOS”, en fabricación industrial, donde es necesario determinar losdispositivos de los circuitos de Fuerza – Control; asimismo, construir circuitos propios,de acuerdo a la secuencia de operación en un Procesos Industrial.
La presentación del texto sigue la línea clásica por separado, es decirindividualizando la PROGRAMACIÓN LADDER EN PROCESOS INDUSTRIALESELECTRO-NEUMATICOS, donde se introducen y se exponen los conceptos decontrol, que se consideran para el análisis en un Proceso Industrial.
La obra alecciona al estudiante en Circuitos Oleo-hidráulicos y Neumáticos, queson parte importante para la formación del futuro Ingeniero Mecánico, pues conlleva laaplicación de los Principios Generales en los Procesos Industriales.
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INTRODUCCIÓN
La “PROGRAMACIÓN LADDER EN PROCESOS INDUSTRIALESELECTRO-NEUMATICOS”, es la ciencia aplicada que estudia los procesosindustriales, para aplicarlos a la solución de problemas y necesidades industriales, a finde brindar mayores niveles de vida a la población.
El TEXTO: “PROGRAMACIÓN LADDER EN PROCESOS INDUSTRIALESELECTRO-NEUMATICOS, es bastante versátil y proporciona al estudiante progresaren el estudio y él es testigo de la manera en que este programa se desarrolla a partir deprincipios básicos y generales, aplicándose a la compresión del comportamiento Teóricoy Práctico en la PROGRAMACIÓN. Al compenetrarse de estos principios tanimportantes, el estudiante es capaz de acometer nuevos problemas inherentes a procesosindustriales, a la vez, encaminarse a la técnica depurada.
En cuanto a la presentación del material expuesto en la presente investigación, seha tenido cuidado de cumplir con lo establecido en el planteamiento del problema,presentado de la manera siguiente.
¿Existe un texto que oriente adecuadamente al estudiante a analizar, plantear ysolucionar problemas de aplicación de “PROGRAMACIÓN LADDER ENPROCESOS INDUSTRIALES ELECTRO-NEUMATICOS”, con contenidosestablecidos en el Plan Curricular vigente de la Escuela Profesional de IngenieríaMecánica?
Planteado el problema de investigación, se trabajó para lograr los propósitospropios de la investigación, explicitados en:
OBJETIVO GENERAL. Desarrollar un texto de: “PROGRAMACIÓN LADDER ENPROCESOS INDUSTRIALES ELECTRO-NEUMATICOS”, “ en forma ordenada ysistemática que permita al estudiante analizar, comprender la PROGRAMACIÓNLADDER de aplicación en los procesos industriales.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS: Después de estudiar el texto, el estudiante es capaz, de:
a.- Desarrollar y comprobar los fundamentos y principios básicos que gobiernan el
funcionamiento en la PROGRAMACIÓN LADDER EN PROCESOS INDUSTRIALES
ELECTRO-NEUMATICOS y su relación con la labor del Ingeniero.
b.- Aplicar y utilizar los conceptos y nociones básicas en la representación y
modelación de los circuitos de control de procesos industriales.
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c.- Dar solución a problemas de aplicación en control de los procesos industriales hecho
que juega un rol importante en la práctica de la Ingeniería.
d.- Utilizar, adecuadamente, métodos y técnicas en el análisis cuantitativo del
comportamiento de la PROGRAMACIÓN LADDER EN PROCESOS
INDUSTRIALES ELECTRO-NEUMATICOS y comprender las limitaciones que estos
procedimientos puedan tener.
De esta manera, la investigación está orientada a fortalecer la formación
profesional en las carreras afines de la Ingeniería Mecánica – Energía, por lo que tiene
un papel preponderante y de allí nace la:
La Importancia y Justificación del presente Proyecto de Investigación, tituladoTEXTO: “PROGRAMACIÓN LADDER EN PROCESOS INDUSTRIALESELECTRO-NEUMATICOS”, tiende a ser un texto que permitirá facilitar al estudianteel proceso de aprendizaje del comportamiento de los controles de procesos industriales,a través del desarrollo de circuitos de control que tienen aplicación directa en la labordel Ingeniero.
El texto es destinado a servir de complemento al curso de Circuitos Oleo-
Hidráulicos y Neumáticos para alumnos de Ingeniería Mecánica. Abordándose
problemas del comportamiento de los circuitos de control en las condiciones en que
corrientemente se encuentran en ámbito industrial.
Por tratarse de un texto universitario, que pretende constituirse en un medio de
apoyo al aprendizaje eficaz del alumno, el libro basa en una estructura didáctica.
Serán apreciados todos los comentarios, sugerencias y/o críticas.
Ing. Héctor Alberto Paz López
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MARCO TEORICO
En esta etapa del Proyecto de investigación se recurrió a la ubicación de lasfuentes de información primaria ó directa citadas en la referencia; para un posterioranálisis en sus contenidos de conceptos básicos de los de circuitos Electro-neumáticos
El texto en su desarrollo tiene orden lógico y sistematizado en la solución de susproblemas de aplicación de Circuitos Electro-neumático, donde se desarrollo el métodode construcción PROGRAMACIÓN LADDER para procesos industriales. Tambiéncontiene una serie de esquemas de control industrial resueltos, con sus archivos desimulación en el software AUTOMATION STUDIO 5.2, enfocando con precisiónaquellos puntos que permiten al estudiante aplicar los principios básicos.
Cabe recalcar que en cada uno de los capítulos, tiene el propósito de que elestudiante ingrese a la competencia profesional de conocimientos técnicos quecontribuyan a despertar, en él, la inquietud por la investigación y el estudio práctico delos métodos empleados para verificar, experimentalmente, el comportamiento de losCircuitos Electro-neumáticos
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MATERIALES Y METODOS
Dado que la presente investigación no es de TIPO EXPERIMENTAL, sino de carácter
teórico en el nivel de la INVESTIGACION BASICA (elaboración de Texto), no es
posible incluir materiales o métodos seguidos para su realización como por ejemplo el
método estadístico.
Muy por el contrario por el carácter mismo de la presente investigación como es la
elaboración del texto de: “PROGRAMACIÓN LADDER EN PROCESOS
INDUSTRIALES ELECTRO-NEUMATICOS”, se ha tomado en consideración la
revisión de cierta bibliografía en el campo de los Circuitos Electro-neumáticos, y de
procesos industriales, con el fin de ser analizada y que permita presentar un material
didáctico acorde a nuestra realidad, teniendo como valor agregado la experiencia del
autor que se traduce como lecciones aprendidas
El material bibliográfico utilizado es muy amplio y variado desde aplicaciones básicas
hasta aquellas que lo hacen más exigentes y reales-prácticas, tal como se tiene en los
procesos industriales, con conceptos técnicos de última generación, acorde al avance
tecnológico, como la utilización de software AUTOMATION STUDIO 5.2.
La forma como se presenta éste trabajo de investigación constituye un intento por llenar
el vacío existente en un solo libro, con un método pedagógico, deductivo y un análisis
en las respectivas aplicaciones industriales.
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R E S U L T A D O S
El resultado del Proyecto de Investigación, que se presenta a la comunidad
universitaria en calidad del texto de: “PROGRAMACIÓN LADDER EN
PROCESOS INDUSTRIALES ELECTRO-NEUMATICOS”, nos permitirá
contar con un material bibliográfico práctico y de mucho interés, el mismo que
puede ser utilizado por los estudiantes de Ingeniería Mecánica-Energía y ramas
afines en el área académica de campo de los Circuitos Oleo-hidráulicos y
Neumáticos, asignaturas que forman parte del Plan de estudios de la Escuela
Profesional de Ingeniería Mecánica de la Universidad nacional del Callao.
Los temas tratados en el presente texto se explican en forma clara y sencilla y, a la
vez, rigurosa, con las exigencias que requiere la investigación.
La investigación efectuada nos permite contar y disponer con material de estudio
de las partes y funcionamiento de los “PROGRAMACIÓN LADDER EN
PROCESOS INDUSTRIALES ELECTRO-NEUMATICOS”, de una manera
ordenada y, lógica. Los estudiantes o cualquier otra persona interesada
encontrarán en él un marco teórico-práctico muy amplio y entendible.
Los temas y conceptos tratados en el presente manual son explicados de manera
muy clara, sencilla y a la vez rigurosa, con la exigencia que requiere un estudiante
o profesional de las carreras de ingeniería, sobre todo los de mecánica; los
problemas aplicativos los resolverán con métodos industriales de control.
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D I S C U S I Ó N
La elaboración de un texto de cualquier materia, muy especialmente el de
PROGRAMACIÓN LADDER EN PROCESOS INDUSTRIALES ELECTRO-
NEUMATICOS, es un proyecto por demás ambicioso y difícil, en donde no se
podrá satisfacer a plenitud las aspiraciones y exigencias del lector, no obstante el
presente texto constituye un intento por llenar el vacío dejado por las obras en los
Circuitos Oleo-hidráulicos y Neumáticos, para de ésta manera complementarlo,
ampliando y actualizando a las ya existentes, contribuyendo así en la formación
de nuestros estudiantes universitarios de Ingeniería Mecánica.
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R E F E R E N C I A L E S
1. GARCÍA MORENO, EMILIO.AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS INDUSTRIALES
Col. Del Valle México, D.F. Editorial: Alfaomega – marcombo, 2001
2. SERRANO NICOLÁS O A.OLEOHIDRÁULICACol. Del Valle México, D.F. Editorial: Alfaomega – marcombo, 2001
3. DEPPERT / K. STOLL W.Dispositivos neumáticosCol. Del Valle México, D.F. Editorial: Alfaomega – marcombo, 2000
4. RODRÍGUEZ MATA ANTONIO –CÓCERA JULIÁN RUEDA.Desarrollo de sistemas secuencialesMadrid España Editorial: PARANINFO – THOMSON LEARNING, 2000
5. GUILLEN SALVADOR ANTONIO.Introducción a la NeumáticaCol. Del Valle México, D.F. Editorial: Alfaomega – marcombo, 1999
6. GUILLEN SALVADOR ANTONIO.Aplicaciones industriales de la neumáticaCol. Del Valle México, D.F. Editorial: Alfaomega – marcombo, 1999
7. MANUAL DE MECÁNICA INDUSTRIAL.Madrid – España Edición 1999 Editorial: CULTURAL, S.A.
8. SALVADOR MILLAN .CÁLCULO Y DISEÑO DE CIRCUITOS EN APLICACIONESNEUMATICASCol. Del Valle México, D.F. Editorial: Alfaomega – marcombo, 1998
9. HYDE J. –REGUE J. –CUSPINERA A.
CONTROL ELECTRONEUMÁTICOS Y ELECTRÓNICO
México, D.F. Editorial: ALFAOMEGA Grupo Editor, S.A. de C.V. 1998
10. JOSÉ ROLDÁN VILORIA.NEUMÁTICA, HIDRÁULICA Y ELECTRICIDAD APLICADA
EDITORIAL PARANINFO, S.A. Madrid (España) 1989.11. MANUAL DE OLEOHIDRÁULICA INDUSTRIAL.
VICKERS.EDITORIAL BLUME S.A. 1987.
12. CURSO GRÁFICO DE AUTOMÁTICA – TOMOS I, IICHAPPERT – COJEAN – CAMPAJosé Montesó Editor, Barcelona, 1974.
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APENDICE
1. Aplicación del Software AUTOMATION STUDIO 5.2 Capitulo 5:Manipulador(1)
a. Grafica no activada en el Software
AUDITADO por el profesor investigador: Ing. Paz López Héctor Alberto 59
b. Grafica activada en el Software
AUDITADO por el profesor investigador: Ing. Paz López Héctor Alberto60
c. Grafica activada en el Software, Extensión del vástago B+
AUDITADO por el profesor investigador: Ing. Paz López Héctor Alberto61
d. Grafica activada en el Software; Retorno del vástago C-
AUDITADO por el profesor investigador: Ing. Paz López Héctor Alberto62
e. Grafica activada en el Software; Extensión del vástago A+
AUDITADO por el profesor investigador: Ing. Paz López Héctor Alberto63