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01-28-2025 /
¿Sabías la importancia del enclavamiento eléctrico?
La forma más sencilla de iniciar o detener una línea de producción es a
través de la parte de control. En una línea de producción, desde el punto de
vista de ingeniería, se divide en dos secciones principales: la parte de
control, que abordaremos a continuación, y la parte de potencia, que será
explicada en otro artículo. En la parte de control se gestiona el encendido y
apagado de toda la línea de producción, para lo cual se utiliza un arreglo de enclavamiento.
¿Qué es un enclavamiento?
Un
enclavamiento es un arreglo de conexiones que involucra un pulsador normalmente
cerrado (NC), un pulsador normalmente abierto (NA) y un relevador. La
configuración permite que, al presionar una sola vez el pulsador normalmente
abierto (NA), el relevador se retroalimente a través de uno de sus contactos.
Para desactivar el relevador, basta con presionar el pulsador normalmente
cerrado (NC), lo que cortará el paso de corriente y desenclavará el relevador.
Esto permite utilizar el otro grupo de contactos del relevador para cualquier
otra aplicación.
Este tipo de arreglo es útil para aplicaciones donde se requiere un control secuencial o de seguridad, asegurando que el sistema solo funcione bajo ciertas condiciones.
Este es un método básico de arranque y paro que permite optimizar recursos. Este tipo de arreglo puede implementarse tanto en sistemas simples como en sistemas más complejos que no cuentan con un controlador (como un PIC, PLC o FPGA).
Para comprender cómo funciona este arreglo, es importante conocer las funciones y características de los elementos que lo componen: el pulsador NA, el pulsador NC y el relevador.
Este tipo de arreglo es útil para aplicaciones donde se requiere un control secuencial o de seguridad, asegurando que el sistema solo funcione bajo ciertas condiciones.
Este es un método básico de arranque y paro que permite optimizar recursos. Este tipo de arreglo puede implementarse tanto en sistemas simples como en sistemas más complejos que no cuentan con un controlador (como un PIC, PLC o FPGA).
Para comprender cómo funciona este arreglo, es importante conocer las funciones y características de los elementos que lo componen: el pulsador NA, el pulsador NC y el relevador.
Elementos que conforman un enclavamiento
Un arreglo de enclavamiento está conformado por un push NC (Normalmente Cerrado), un push NA (Normalmente Abierto) y un relevador.
Pulsador NA y NC
Los pulsadores básicos son componentes con dos
terminales, y existen en dos tipos: NA (normalmente abierto) y NC (normalmente
cerrado). El término NA indica que, cuando el pulsador no está presionado, no
permite el paso de corriente, y solo lo permite cuando se presiona. Por otro
lado, el pulsador NC funciona de forma contraria: permite el paso de corriente
cuando no está presionado, y esta se interrumpe al presionar el pulsador.
Existen pulsadores de diversas formas y tamaños, pero al conocer su tipo (NA o
NC), podemos utilizarlos en nuestros proyectos sin inconvenientes.
Relevador
Un relevador es un componente de control que permite controlar señales de
corriente alterna (AC) o continua (DC) utilizando una señal de corriente
continua (DC). El relevador consta de dos partes: la bobina y los contactos.
Cuando se alimenta la bobina con 24 VDC, se genera un campo magnético que provoca un movimiento físico en la segunda parte del relevador, lo que permite el cambio en los contactos. Los contactos del relevador están formados por dos pares, y cada par incluye un contacto común, un NA (normalmente abierto) y un NC (normalmente cerrado). Estos contactos funcionan como un pulsador automático: cuando la bobina está desenergizada, la corriente fluye entre el contacto común y el NC. Sin embargo, al energizar la bobina, los contactos cambian de posición y la corriente puede fluir entre el común y el NA.
Cuando se alimenta la bobina con 24 VDC, se genera un campo magnético que provoca un movimiento físico en la segunda parte del relevador, lo que permite el cambio en los contactos. Los contactos del relevador están formados por dos pares, y cada par incluye un contacto común, un NA (normalmente abierto) y un NC (normalmente cerrado). Estos contactos funcionan como un pulsador automático: cuando la bobina está desenergizada, la corriente fluye entre el contacto común y el NC. Sin embargo, al energizar la bobina, los contactos cambian de posición y la corriente puede fluir entre el común y el NA.
Simbología y funcionamiento de los elementos
Antes de
conectar físicamente nuestro circuito, es necesario diseñarlo y simularlo para
asegurarnos de que funciona correctamente. Existen varios programas de
simulación, pero no podemos usar imágenes a tamaño real de cada componente
dentro del software. Para ello, se utilizan simbologías, representaciones
gráficas o íconos que sirven para identificar cada componente dentro del ámbito
de la automatización. Estas simbologías pueden variar dependiendo de la norma
(IEC o NEMA) con la que estemos trabajando, pero la lógica de conexión será la
misma en ambas. En este blog, en particular, utilizaremos la norma IEC.
En otro blog trataremos mas a fondo el tema de la simbología.
En otro blog trataremos mas a fondo el tema de la simbología.
Pulsador NC
Un push NC (Normalmente Cerrado) suele tener únicamente dos
terminales de conexión: el pin 1, que representa la entrada de corriente, y el
pin 2, que representa la salida de corriente cuando el pulsador no está
presionado. En su estado normal, un circuito permanece cerrado, permitiendo el
flujo de corriente entre los terminales. Sin embargo, al presionar el pulsador,
el circuito se interrumpe, deteniendo el paso de corriente.
Pulsador NA
Al igual que el pulsador NC (Normalmente Cerrado), el
pulsador NA (Normalmente Abierto) también tiene únicamente dos pines o
terminales de conexión. El pin 3 representa la entrada de corriente, mientras
que el pin 4 corresponde a la salida de corriente que solo fluye cuando se
presiona el pulsador. En su estado normal (sin presionar), el circuito permanece
abierto, impidiendo el paso de corriente entre los terminales.
Simbología del relevador
El relevador se compone de dos partes principales: la bobina y los contactos. Este dispositivo es ampliamente utilizado en sistemas eléctricos debido a su capacidad de manejar potencia y cumplir funciones de aislamiento y conmutación.
Una de sus principales ventajas es que permite aislar circuitos, lo que protege los componentes electrónicos sensibles. Además, puede conmutar corrientes de 127 VCA utilizando una señal de control de baja potencia, como 24 VCD. Esto lo hace ideal para aplicaciones donde es necesario controlar cargas de alta potencia de forma segura mediante señales de bajo voltaje.
Una de sus principales ventajas es que permite aislar circuitos, lo que protege los componentes electrónicos sensibles. Además, puede conmutar corrientes de 127 VCA utilizando una señal de control de baja potencia, como 24 VCD. Esto lo hace ideal para aplicaciones donde es necesario controlar cargas de alta potencia de forma segura mediante señales de bajo voltaje.
La Bobina
La bobina consta de dos terminales: A1 y A2. El terminal A1 es donde llega la corriente,
mientras que el terminal A2 se conecta
al negativo de la fuente de alimentación o al neutro. Cuando una corriente
fluye a través de la bobina, se genera un campo
magnético a su alrededor. Este campo magnético puede atraer o
repeler materiales que reaccionan a los campos magnéticos, como los materiales
ferromagnéticos (por ejemplo, hierro, níquel y cobalto).
Contactos
Teóricamente, los contactos de un relevador funcionan de manera similar a un
pulsador normalmente abierto (NA) y un pulsador normalmente
cerrado (NC). Sin embargo, su activación no depende de una
acción manual, sino que se realiza de forma remota mediante una señal
eléctrica.
Cuando se aplica corriente a la bobina del relevador, esta genera un campo magnético que activa el mecanismo interno, estableciendo continuidad entre el contacto común y el contacto NA. En ausencia de corriente en la bobina (cuando está desenergizada), los contactos cambian de posición, permitiendo el flujo de corriente entre el contacto común y el contacto NC.
Este principio de funcionamiento hace que los relevadores sean ampliamente utilizados en sistemas de automatización, control industrial y circuitos eléctricos, ya que permiten controlar cargas eléctricas sin necesidad de intervención manual.
Un relevador generalmente cuenta con un par de grupos de contactos. En caso de realizar un arreglo de enclavamiento, se utiliza uno de estos grupos, mientras que el otro queda disponible para alimentar otros circuitos o componentes según nuestras necesidades.
Las terminales de los contactos están numeradas de forma estándar para facilitar su identificación:
Este esquema de numeración es esencial para asegurar una conexión correcta y evitar errores durante la instalación o mantenimiento de sistemas eléctricos y de control.
Cuando se aplica corriente a la bobina del relevador, esta genera un campo magnético que activa el mecanismo interno, estableciendo continuidad entre el contacto común y el contacto NA. En ausencia de corriente en la bobina (cuando está desenergizada), los contactos cambian de posición, permitiendo el flujo de corriente entre el contacto común y el contacto NC.
Este principio de funcionamiento hace que los relevadores sean ampliamente utilizados en sistemas de automatización, control industrial y circuitos eléctricos, ya que permiten controlar cargas eléctricas sin necesidad de intervención manual.
Un relevador generalmente cuenta con un par de grupos de contactos. En caso de realizar un arreglo de enclavamiento, se utiliza uno de estos grupos, mientras que el otro queda disponible para alimentar otros circuitos o componentes según nuestras necesidades.
Las terminales de los contactos están numeradas de forma estándar para facilitar su identificación:
- Las terminales comunes se identifican con los números 11 y 21.
- Las terminales del contacto normalmente cerrado (NC) son 12 y 22.
- Las terminales del contacto normalmente abierto (NA) son 14 y 24.
Este esquema de numeración es esencial para asegurar una conexión correcta y evitar errores durante la instalación o mantenimiento de sistemas eléctricos y de control.
Funcionamiento del enclavamiento
Para comprender el funcionamiento del arreglo, es necesario analizar cómo están conectados los componentes. El pulsador NC, el pulsador NA y la bobina del relevador se conectan en serie y en dicho orden.
Cuando presionamos el botón de inicio (Push NA), la bobina se energiza, pero solo mientras mantengamos presionado el botón. Dado que no sería práctico mantener el botón presionado durante toda la operación de la máquina, se utiliza uno de los grupos de contactos del relevador para realizar un enclavamiento.
De los dos pares de grupos de contactos del relevador, usaremos el común (11) y el contacto normalmente abierto (NA - 14). Para completar el enclavamiento, conectamos el pulsador NA en paralelo con los terminales 11 y 14 del relevador.
Cuando presionamos el botón de inicio (Push NA), la bobina se energiza, pero solo mientras mantengamos presionado el botón. Dado que no sería práctico mantener el botón presionado durante toda la operación de la máquina, se utiliza uno de los grupos de contactos del relevador para realizar un enclavamiento.
De los dos pares de grupos de contactos del relevador, usaremos el común (11) y el contacto normalmente abierto (NA - 14). Para completar el enclavamiento, conectamos el pulsador NA en paralelo con los terminales 11 y 14 del relevador.
De esta forma, cuando presionamos el botón de inicio (NA) por primera vez, la bobina se energiza. Al estar energizada, el contacto NA (14) del relevador cierra el circuito con el común (11), funcionando como un pulsador adicional. Esto permite que la bobina siga energizada incluso después de soltar el botón de inicio. Para detener el circuito, simplemente presionamos el botón de paro (pulsador NC), que interrumpe el flujo de corriente a través del circuito, desenergizando la bobina y desenclavando el sistema.
Desenclavado
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