Ai conceptos procedimientos_v1.0_extractolibro

Automatismos Industriales. Instalaciones Eléctricas y Automáticas
Automatismos
industriales
(Contenidos conceptuales y procedimentales)
Instalaciones Eléctricas y Automáticas
Raül Solbes Monzó
Versión 1.0c. Idioma castellano. Agosto 2013
Raül Solbes Monzó 1 AI_V1.0c_agosto2013

AGRADECIMIENTOS:
Por supuesto, este libro no sería posible sin las enseñanzas de mis profesores, mis compañeros
de trabajo, los comerciales y los técnicos de las empresas relacionadas con los automatismos
industriales, así como mis antiguos clientes y por supuesto todo mi alumnado, el cual año tras
año, aporta propuestas de mejora. Por tanto, a todos ellos, mis más sinceros agradecimientos.
También quiero agradecer a mi dos sobrinas Míriam y Andrea, a la primera por su adaptación de
formatos cuando este libro era todavía un proyecto y a la segunda por su diseño de portada y sus
valiosas orientaciones de marketing. Muchas gracias a ambas por vuestra paciencia.
Por último y no menos importante, no puedo dejar de agradecer la paciencia de mi familia y
amigos, pero fundamentalmente de mi maravillosa mujer.
Muchas gracias María, muchas gracias por tu comprensión y ayuda, este libro es más
tuyo que mío, y no hubiera podido salir a la luz sin tu apoyo incondicional.
DEDICATORIA:
Este libro está dedicado a mi compañera incondicional, pero también al alumnado que ha pasado
y pasará por mis manos, a los que les pido las más sinceras disculpas por todos los errores que
he cometido y que seguro continuaré cometiendo.
De todo corazón espero que con este libro obtengas las competencias profesionales
necesarias por poder desarrollar tu trabajo en el ámbito de los automatismos industriales.
“Tanto si crees que puedes como si crees que no puedes, estás en lo cierto”
Henry Ford (1863 - 1947)

ÍNDICE GENERAL:
UT01 – Introducción a los automatismos y a la prevención de riesgos..........................................13
1.1.Introducción a los automatismos..........................................................................................15
1.1.1.Concepto. ....................................................................................................................15
1.1.2.Evolución......................................................................................................................15
1.1.3.Objetivos......................................................................................................................15
1.1.4.Campos de aplicación..................................................................................................15
1.1.5.Ventajas.......................................................................................................................16
1.2.Herramientas a utilizar.........................................................................................................17
1.2.1.Herramientas mecánicas..............................................................................................17
1.2.2.Herramientas eléctricas................................................................................................17
1.2.3.Otras herramientas.......................................................................................................17
1.3.Riesgos asociados a los automatismos...............................................................................18
1.3.1.Introducción a los riesgos.............................................................................................18
1.3.2.Legislación y marco normativo.....................................................................................18
1.3.3.Riesgos eléctricos en las máquinas.............................................................................18
1.3.4.Riesgos mecánicos en las máquinas. .........................................................................19
1.3.5.Otros riesgos en las máquinas. ...................................................................................19
1.3.6.Medidas de seguridad. ................................................................................................19
1.3.7.Dispositivos a utilizar. ..................................................................................................20
1.4.Medidas y equipos de prevención........................................................................................21
1.4.1.Equipos de protección individual. Conceptos básicos. ................................................21
1.4.2.Equipos de protección individual utilizados en los automatismos industriales. ............21
1.4.3.Medidas de protección: manipulación de herramientas, útiles y máquinas con
seguridad. ............................................................................................................................22
Autoevaluación UT1. Enunciados. .......................................................................................25
Autoevaluación UT1. Respuestas.........................................................................................26
Webs relacionadas................................................................................................................26
Licencias y reconocimiento de imágenes..............................................................................26
UT02 – Materiales, herramientas, operaciones y dibujo aplicado al mecanizado...........................27
2.1.Materiales más utilizados en la industria..............................................................................29
2.1.1.Características más destacables de los cuerpos..........................................................29
2.1.2.Materiales metálicos utilizados en el mecanizado de los cuadros eléctricos................30
2.1.3.Materiales plásticos utilizados en el mecanizado de cuadros eléctricos.......................32
2.2.Herramientas y operaciones de mecanizado.......................................................................33
2.2.1.Operaciones para marcar y trazar................................................................................33
2.2.2.Operaciones de sujeción..............................................................................................33
2.2.3.Operaciones de corte...................................................................................................33
2.2.4.Operaciones de limado.................................................................................................34
2.2.5.Operaciones de doblado y curvado..............................................................................34
2.2.6.Operaciones por realizar uniones.................................................................................34
2.2.7.Operaciones con máquinas herramientas....................................................................35
2.2.8.Operaciones de medida...............................................................................................35
2.2.9.Algunas recomendaciones básicas de uso...................................................................36
2.3.Interpretación de planos de mecanizado.............................................................................38
2.3.1.Tipo de líneas...............................................................................................................38
2.3.2.Representación de piezas............................................................................................38
2.3.3.Acotaciones..................................................................................................................39
2.3.4.Escalas. .......................................................................................................................40
2.3.5.Tecnologías de diseño y dossier mecánico. ................................................................40
2.4.Herramientas de dibujo CAD...............................................................................................42
2.4.1.Introducción y conceptos básicos. ...............................................................................42
2.4.2.Software CAD. .............................................................................................................42
2.4.3.Software Draftsight. .....................................................................................................43

UT03 – Mecanizado de los cuadros eléctricos...............................................................................47
3.1.Características constructivas...............................................................................................49
3.1.1.Conceptos....................................................................................................................49
3.1.2.Clasificación.................................................................................................................49
3.1.3.Características.............................................................................................................49
3.2.Protección de cuadros eléctricos.........................................................................................51
3.3.Accesorios auxiliares de los cuadros eléctricos...................................................................52
3.4.Simbología normalizada......................................................................................................53
3.5.Dimensiones del cuadro y distribución de aparatos.............................................................54
3.5.1.Dimensionado..............................................................................................................54
3.5.2.Distribución y ubicación de aparatos............................................................................55
3.6.Suministro de cuadros eléctricos.........................................................................................56
Autoevaluación UT3. Enunciados. ............................................................................................57
Autoevaluación UT3. Respuestas..............................................................................................58
Webs relacionadas....................................................................................................................58
Licencias y reconocimiento de imágenes...................................................................................58
UT04 – Estructura y aparellaje de los automatismos cableados....................................................59
4.1.Estructura de una instalación industrial................................................................................61
4.1.1.Conceptos básicos.......................................................................................................61
4.1.2.Estructura de un sistema automático...........................................................................61
4.2.Tecnologías aplicables.........................................................................................................62
4.2.1.Lógica cableada...........................................................................................................62
4.2.2.Lógica programada......................................................................................................63
4.3.Elementos de protección industriales...................................................................................64
4.3.1.Relés térmicos..............................................................................................................65
4.3.2.Interruptores magnetotérmicos y Guardamotores........................................................66
4.3.3.Fusibles........................................................................................................................68
4.3.4.Seccionadores..............................................................................................................69
4.3.5.Interruptores diferenciales............................................................................................70
4.4.Sensores industriales...........................................................................................................71
4.4.1.Sensores mecánicos....................................................................................................72
4.4.2.Sensores capacitivos...................................................................................................73
4.4.3.Sensores inductivos.....................................................................................................74
4.4.4.Sensores fotoeléctricos................................................................................................75
4.4.5.Otros tipo de sensores.................................................................................................76
4.5.Elementos de control y actuadores industriales...................................................................77
4.5.1.Relés auxiliares............................................................................................................78
4.5.2.Contactores..................................................................................................................80
4.5.3.Accionamientos manuales............................................................................................82
4.5.4.Relés de seguridad......................................................................................................83
4.6.Receptores industriales.......................................................................................................84
Autoevaluación UT4. Enunciados. ............................................................................................85
Autoevaluación UT4. Respuestas..............................................................................................86
Webs relacionadas....................................................................................................................87
Licencias y reconocimiento de imágenes...................................................................................87
UT05 – Conexiones a máquinas eléctricas....................................................................................89
5.1.Introducción a las máquinas eléctricas................................................................................91
5.2.Motores eléctricos................................................................................................................93
5.3.Motores de corriente continua..............................................................................................95
5.3.1.Introducción..................................................................................................................95

5.3.2.Los motores de corriente continua (cc)........................................................................95
5.3.3.Excitación de los motores de cc...................................................................................96
5.4.Motores síncronos de corriente alterna................................................................................99
5.5.Motores asíncronos de corriente alterna............................................................................100
5.5.1.Introducción................................................................................................................100
5.5.2.Características básicas de los principales motores asíncronos..................................100
5.6.Maniobra y arranque de motores eléctricos.......................................................................102
5.6.1.Inversión de giro de un motor de cc...........................................................................102
5.6.2.Inversión de giro de un motor de ca monofásico........................................................103
5.6.3.Inversión de giro de un motor de ca trifásico..............................................................104
5.6.4.Generalidades sobre la arranque de motores............................................................105
5.6.5.Arranque directo.........................................................................................................105
5.6.6.Arranque estrella triángulo.........................................................................................106
5.6.7.Arranque electrónico..................................................................................................108
5.6.8.Otros tipos de arranque..............................................................................................109
5.6.9.Tabla comparativa entre los principales sistemas actuales de arranque....................109
5.7.Protección de los motores eléctricos..................................................................................110
5.7.1.Introducción................................................................................................................110
5.7.2.Normativa. ITC 47 (Instalaciones de receptores. Motores).........................................110
5.7.3.Dimensionado del Guardamotor.................................................................................112
5.7.4.Dimensionado del Relé Térmico. ...............................................................................112
5.7.5.Dimensionado del Fusible..........................................................................................113
Autoevaluación UT5. Enunciados. ......................................................................................114
Autoevaluación UT5. Respuestas........................................................................................115
Webs relacionadas...................................................................................................................116
Licencias y reconocimiento de imágenes.................................................................................116
UT06 – Esquemas y montajes cableados estándar......................................................................117
6.1.Tipo de esquemas..............................................................................................................119
6.1.1.Introducción................................................................................................................119
6.1.2.Tipo de esquemas eléctricos......................................................................................119
6.2.Maniobras básicas.............................................................................................................121
6.2.1.Realimentación...........................................................................................................121
6.2.2.Enclavamiento............................................................................................................122
6.3.Función y disposición en el esquema de los distintos componentes..................................124
6.3.1.Ejemplo de la representación de un esquema. ..........................................................124
6.4.Identificación de componentes...........................................................................................126
6.4.1.Simbología.................................................................................................................126
6.4.2.Identificación de los símbolos.....................................................................................127
6.4.3.Identificación de los bornes de los componentes.......................................................128
6.4.4.Identificación de conductores.....................................................................................129
6.4.5.Identificación de bornes..............................................................................................130
6.4.6.Referencias cruzadas.................................................................................................130
6.4.7.Recomendaciones básicas de representación de esquemas.....................................131
6.5.Realización de pruebas funcionales...................................................................................132
Autoevaluación UT6. Enunciados. .....................................................................................133
Autoevaluación UT6. Respuestas.......................................................................................134
Webs relacionadas..................................................................................................................134
UT07 – Documentación y software CAD electrotécnico...............................................................135
7.1.Necesidad de documentar las instalaciones (REBT-ITC04) ..............................................137
7.1.1.Memoria Técnica de Diseño.......................................................................................137
7.2.Software específico para dibujar esquemas eléctricos. .....................................................139
7.2.1.Software See Electrical..............................................................................................140
7.3.Software de simulación......................................................................................................141

Autoevaluación UT7. Enunciados. ..........................................................................................142
Autoevaluación UT7. Respuestas............................................................................................142
UT08 – Instalaciones automáticas con lógica cableada...............................................................143
8.1.Introducción al GRAFCET..................................................................................................145
8.1.1.Concepto del GRAFCET.............................................................................................145
8.1.2.Nivel del GRAFCET....................................................................................................145
8.1.3.GRAFCET parciales y globales..................................................................................146
8.1.4.Macroetapas...............................................................................................................146
8.2.Elementos del GRAFCET...................................................................................................147
8.3.Estructuras del GRAFCET.................................................................................................148
8.3.1.Estructuras lineales....................................................................................................148
8.3.2.Estructuras en Y.........................................................................................................148
8.3.3.Estructuras en O........................................................................................................149
8.4.Reglas de evolución del GRAFCET...................................................................................150
8.5.Proceso de resolución de problemas secuenciales...........................................................152
8.5.1.Ejemplos de aplicación...............................................................................................152
8.6.Herramientas de representación........................................................................................154
8.7.Localización y resolución de averías en sistemas cableados............................................155
8.8.Mantenimiento correctivo y preventivo...............................................................................156
8.9.Gestión de stocks (verificación de materiales y de residuos).............................................158
8.9.1.Los stocks..................................................................................................................158
8.9.2.Verificación y recepción de material...........................................................................158
8.9.3.Residuos eléctricos y electrónicos..............................................................................158
UT09 – Conocimientos básicos de los autómatas programables.................................................163
9.1.Introducción.......................................................................................................................165
9.2.Principio de funcionamiento...............................................................................................166
9.3.Clasificación.......................................................................................................................167
9.3.1.Clasificación en función de las prestaciones técnicas. ..............................................167
9.3.2.Clasificación en función de los componentes del PLC. ............................................168
9.4.Componentes y estructuras...............................................................................................169
9.5.Características técnicas.....................................................................................................170
9.6.Selección y dimensionado. ...............................................................................................172
9.7.Instalación y conexión. ......................................................................................................173
UT10 – Instalaciones automáticas con lógica programada...........................................................177
10.1.El mapa de memoria........................................................................................................179
10.2.Lenguajes de programación.............................................................................................181
10.2.1.Diagrama de contactos. ........................................................................................182
10.3.Funciones básicas de programación................................................................................185
10.3.1.Funciones de retención............................................................................................186
10.3.2.Funciones de flancos................................................................................................187
10.3.3.Temporizador............................................................................................................188
10.3.4.Contadores...............................................................................................................189
10.4.Programación con GRAFCET..........................................................................................191
10.5.Software específico de PLC.............................................................................................196

10.5.1.Hardware..................................................................................................................196
10.5.2.Software TwidoSuite.................................................................................................198
10.5.3.Identificación de contactos y bobinas.......................................................................199
10.5.4.Configuración de funciones básicas.........................................................................200
10.5.5.Programación...........................................................................................................207
10.6.Localización y resolución de averías en sistemas programados......................................208
Autoevaluación UT10. Enunciados. ........................................................................................213
Autoevaluación UT10. Respuestas..........................................................................................214
Licencias i reconocimiento de imágenes..................................................................................214
UT11 – Regulación de velocidades de los motores......................................................................215
11.1.Introducción y conceptos físicos.......................................................................................217
11.2.Arrancadores electrónicos................................................................................................220
11.3.Variadores de velocidad...................................................................................................221
11.3.1.Tipo y composición de los variadores de velocidad..................................................222
11.3.2.Parámetros de control de un variador de velocidad. ................................................223
11.4.Servomotores...................................................................................................................225
Autoevaluación UT11. Enunciados. ........................................................................................226
Autoevaluación UT11. Respuestas..........................................................................................227
UT02 – PROCEDIMIENTOS. Materiales, herramientas, operaciones y dibujo aplicado al
mecanizado..................................................................................................................................229
Actividades..............................................................................................................................230
A-2.1 Actividad de dibujo técnico 1. ....................................................................................230
Práctica....................................................................................................................................236
P-2.1 Soldadura blanda.......................................................................................................236
UT03 – PROCEDIMIENTOS. Mecanizado de cuadros eléctricos.................................................239
Práctica....................................................................................................................................240
P-3.1 Mecanizado de un panel de mando...........................................................................240
Trabajo.....................................................................................................................................242
T-3.1 Dossier mecánico.......................................................................................................242
Anexo I - Medidas y representación de los dispositivos......................................................243
Anexo II - Ejemplo de un dimensionado..............................................................................244
UT04 – PROCEDIMIENTOS. Estructura y aparellaje de los automatismos cableados................247
Trabajo.....................................................................................................................................248
T-4.1 Presupuesto de automatización.................................................................................248
Anexo I – Webs relacionadas..............................................................................................250
UT05 – PROCEDIMIENTOS. Conexiones a máquinas eléctricas................................................251
Actividad..................................................................................................................................252
A-5.1 Dimensionado de protecciones..................................................................................252
UT06 – PROCEDIMIENTOS. Esquemas y montajes cableados estándar....................................255
Actividades..............................................................................................................................256
A-6.1 Inversión de giro automática. ....................................................................................256
A-6.2 Inversión de giro de un motor monofásico. ...............................................................257
A-6.3 Arranque estrella triángulo con pulsadores. ..............................................................258
A-6.4 Inversión de giro condicionada. ................................................................................259
Prácticas..................................................................................................................................260
P-6.1 Arranque directo de un motor de cc...........................................................................260

P-6.2 Inversión de giro de un motor de ca trifásico.............................................................264
P-6.3 Arranque estrella triángulo con temporizador.............................................................266
UT07 – PROCEDIMIENTOS. Documentación y software CAD electrotécnico.............................269
Prácticas..................................................................................................................................270
P-7.1 Dibujo con SeeElectrical. A-6.3..................................................................................270
P-7.2 Dibujo con SeeElectrical. A-6.4..................................................................................270
P-7.3 Dibujo con CADeSIMU. A-6.1....................................................................................270
UT08 – PROCEDIMIENTOS. Instalaciones automáticas con lógica cableada.............................271
Actividades..............................................................................................................................272
A-8.1 GRAFCET estrella triángulo con temporizador. ........................................................272
A-8.2 Máquina bobinadora. ................................................................................................273
A-8.3 Cinta transportadora. ................................................................................................274
A-8.4 Marcha, parada e impulsos. ......................................................................................275
A-8.5 Accionamiento de 3 motores. ....................................................................................276
A-8.6 Taladro vertical. .........................................................................................................277
A-8.7 Máquina de cortar tubos............................................................................................278
A-8.8 Rosca automática. ....................................................................................................279
Práctica....................................................................................................................................280
P-8.1 Sistemas secuenciales automáticos..........................................................................280
Trabajo.....................................................................................................................................281
T-8.1 Averías, mantenimiento y residuos.............................................................................281
UT09 – PROCEDIMIENTOS. Conocimientos básicos de los autómatas programables...............283
Actividad..................................................................................................................................284
A-9.1 Características técnicas de los PLC..........................................................................284
UT10 – PROCEDIMIENTOS. Instalaciones automáticas con lógica programada........................285
Actividades..............................................................................................................................286
A-10.1 Cinta transportadora. ..............................................................................................286
A-10.2 Marcha, parada e impulsos. ....................................................................................287
A-10.3 Accionamiento de 3 motores. ..................................................................................288
A-10.4 Taladro vertical. .......................................................................................................289
A-10.5 Máquina de cortar tubos. ........................................................................................290
A-10.6 Montacargas............................................................................................................291
A-10.7 Rosca automática. ..................................................................................................292
Práctica....................................................................................................................................293
P-10.1 Conexión y programación de los PLC......................................................................293
Trabajo.....................................................................................................................................294
T-10.1 Averías, mantenimiento estoques y residuos en automatismos programados.........294
UT11 – PROCEDIMIENTOS. Regulación de velocidad de los motores........................................295
Prácticas..................................................................................................................................296
P-11.1 Conexión de un arrancador electrónico....................................................................296
P-11.2 Parametrización de un variador de frecuencia.........................................................297

PRÓLOGO:
Este libro tiene una finalidad técnica y didáctica, de forma que se adapta por completo al módulo
profesional de Automatismos Industriales, módulo incluido al Título de Formación Profesional de
Grado Medio con nombre: Instalaciones Eléctricas y Automáticas.
El libro “Automatismos Industriales. Contenidos conceptuales y procedimentales” desarrolla
los contenidos conceptuales y procedimentales que hay que estudiar en este módulo, y está
basado en una programación didáctica desarrollada bajo competencias contextualizadas, es decir,
está basado atendiendo a los resultados de aprendizaje. Por tanto la finalidad de este libro no es
simplemente saber, sino más bien saber hacer.
Existen tres bloques claramente diferenciados: mecanizado, lógica cableada, y lógica
programada.
El segundo bloque tiene un carácter notablemente más marcado, pues se trata de un nivel
formativo de grado medio. Ahora bien, en ningún momento se deja de lado las competencias
relacionadas con el mecanizado, el dibujo técnico, la programación de autómatas y la regulación
de velocidad de los motores, pues son enseñanzas que se deducen de los resultados de
aprendizaje del propio módulo profesional.
Por lo que respecta a las Unidades de Trabajo, es importante indicar a que guardan una misma
estructura:
• Introducción - Caso práctico. Se trata de una historia marco con tres personajes, los
cuales plantean situaciones cotidianas de una empresa de instalaciones eléctricas, con la
finalidad de introducir cada una de las unidades.
• Contenidos. Apartado donde es posible visualizar el índice de contenidos de la propia
unidad.
• Objetivos. Son los objetivos que se pretenden conseguir después de asimilar los
conceptos desarrollados en la unidad.
• Preconocimiento. Hay unidades donde no se requiere ningún conocimiento previo, pero
hay otras donde es necesario que el alumnado tenga cierto conocimientos, los cuales, en
principio, se han asimilado en unidades de trabajo anteriores.
• Cuerpo de la unidad. Este es la parte más importante de todas las unidades de trabajo,
donde se desarrollan los contenidos conceptuales. Se divide en apartados y subapartados
perfectamente numerados, para que el alumnado pueda, en todo momento, ubicar su
estudio. Además, los contenidos se acompañan de numerosas imágenes y diagramas, con
la finalidad de facilitar la comprensión y hacer más entretenida la lectura. Por otro lado,
también hay varios enlaces Web donde el alumnado podrá aclarar dudas, ampliar
conocimientos y visualizar vídeo-tutoriales.
• Autoevaluación. Se trata de una serie de preguntas que el alumnado debe saber
responder si ha asimilado correctamente el conceptos desarrollados en el cuerpo de la
unidad.
• Webs relacionadas. Son enlaces Web donde el alumnado podrá ampliar conocimientos
relacionados con cada una de las unidades.
• Licencias y reconocimientos de imágenes. La gran mayoría de imágenes y diagramas
son de elaboración propia, pero hay otros que son utilizadas de varios autores, los cuales
facilitan sus obras con derechos de Atribución. Este apartado está dedicado a ellos, de
forma que aprovecho estas líneas para agradecerles su participación indirecta en este
libro.

Las últimas 70 páginas del libro corresponden a los contenidos procedimentales asociados a cada
una de las unidades de trabajo, de forma que representan un complemento perfecto que ayudará
al alumnado a conseguir los objetivos pedagógicos del módulo profesional.
En cuanto a las Unidades de Trabajo correspondientes a los contenidos procedimentales, es
importante indicar que guardan una misma estructura:
• Contenidos. Apartado donde es posible visualizar el índice de contenidos de la propia
unidad procedimental.
• Objetivos. Son los objetivos que se pretenden conseguir después de asimilar los
contenidos procedimentales desarrollados en la unidad.
• Cuerpo de la unidad. Esta es la parte más importante de todas las unidades de trabajo,
donde se desarrollan los contenidos procedimentales. A pesar de que no todas las
unidades de trabajo incluyen todos los subapartados, es posible diferenciar tres:
◦ Actividades relacionadas con la unidad de trabajo asociada, las cuales pueden
resolverse en una sesión de clase de dos horas.
◦ Prácticas de taller, donde se plantean varios montajes prácticos.
◦ Trabajos, los cuales representan actividades largas, es decir, actividades con un
tiempo de resolución más prolongado en el tiempo, de forma que resulta imposible
resolverlas en una sesión de clase, a la vez que dan juego al trabajo en equipo y al
desarrollo de la competencia básica de aprender a aprender.
Las actividades, prácticas y trabajos se plantean de forma clara y directa, de forma que se intenta
ir al grano y huir de los tecnicismos. Ahora bien, se trata de un libro didáctico y técnico, y en este
sentido, esto último no siempre será posible.
Desde mi punto de vista, en este libro se incluyen todos los contenidos (conceptuales y
procedimentales) necesarios para que el alumnado asimile los resultados de aprendizaje
asociados en el módulo de Automatismos Industriales. De hecho, este libro es el que utilizo yo
mismo para impartir las clases de este módulo.
Con toda mi sinceridad espero que el libro sea provechoso para todo el mundo. Principalmente
para el alumnado, pues al fin y al cabo es el principal destinatario y quien más lo analizará, pero
también para el profesorado responsable de impartir este módulo, pues, atendiendo a los
resultados de aprendizaje del propio Título, seguro que representa una guía fiel a lo que se debe
impartir.
Raül Solbes i Monzó

UT01 – Introducción a los automatismos y a la
prevención de riesgos.
Introducción. Caso práctico.
Raül, ingeniero técnico industrial eléctrico e ingeniero de organización industrial, ha planteado a
Míriam y a María la posibilidad de crear una empresa relacionada con la automatización industrial.
Después de debatirlo, Míriam y María han decidido aceptar la propuesta, pero ambas no tienen
ningún conocimiento al respeto. En este sentido, deciden cursar, en modalidad semipresencial, el
módulo profesional de Automatismos Industriales.
María – Escucha Raül, Míriam y yo no tenemos ningún conocimiento de electricidad, ¿nos
ayudarás?
Raül – ¡Claro que sí mujer! No hace falta a que os preocupéis, el módulo
de automatismos industriales es un módulo profesional correspondiente al
primer curso del título de grado medio de instalaciones eléctricas y
automáticas. En este sentido, no es necesario ningún conocimiento previo,
y el nivel formativo no es demasiado elevado.
Míriam – ¿Cómo se organizan los contenidos de este módulo?
Raül – He analizado la guía didáctica, y he podido comprobar que hay tres
bloques claramente diferenciados: mecanizado, lógica cableada y lógica programada.
María – ¿Mecanizado?
Raül – ¡Así es María! Resulta muy importante tener conocimientos básicos
relacionados con el mecanizado, pues es bastante común realizar sencillas
tareas de mecanizado en todo aquello relacionado con los automatismos
industriales. El objetivo no es a que sepáis utilizar máquinas herramientas
complejas y específicas, como por ejemplo el torno, la rectificadora,...
Ahora bien, es importante que podáis interpretar planos de mecanizado,
incluso que sepáis desarrollar sencillos planos, y evidentemente que
podáis identificar y hacer servir las principales herramientas y materiales
de mecanizado.
Míriam – ¿Y esto de la lógica cableada y programada?
Raül – La lógica cableada está relacionada con los automatismos convencionales, es
decir, aquellos que utilizan dispositivos electromecánicos relacionados mediante
conductores. La lógica programada está relacionada con los autómatas programables, es
decir, con dispositivos electrónicos que permiten la configuración y programación mediante
un ordenador.
María – Me suena todo a chino.
Raül – ¡No te preocupes María! Empezáis con la primera unidad de
trabajo, en la que se realiza una introducción a los automatismos
industriales, así como la identificación de las principales herramientas y
sus riesgos asociados. Tened paciencia y ya veréis como se trata de un
módulo muy bonito, con importantes salidas profesionales.
Míriam – Muy bien Raül. ¡Vamos a empezar!
Míriam1
María1
Raul1

Contenidos.
UT01 – Introducción a los automatismos y a la prevención de riesgos..........................................13
1.1.Introducción a los automatismos..........................................................................................15
1.1.1.Concepto. ....................................................................................................................15
1.1.2.Evolución......................................................................................................................15
1.1.3.Objetivos......................................................................................................................15
1.1.4.Campos de aplicación..................................................................................................15
1.1.5.Ventajas.......................................................................................................................16
1.2.Herramientas a utilizar.........................................................................................................17
1.2.1.Herramientas mecánicas..............................................................................................17
1.2.2.Herramientas eléctricas................................................................................................17
1.2.3.Otras herramientas.......................................................................................................17
1.3.Riesgos asociados a los automatismos...............................................................................18
1.3.1.Introducción a los riesgos.............................................................................................18
1.3.2.Legislación y marco normativo.....................................................................................18
1.3.3.Riesgos eléctricos en las máquinas.............................................................................18
1.3.4.Riesgos mecánicos en las máquinas. .........................................................................19
1.3.5.Otros riesgos en las máquinas. ...................................................................................19
1.3.6.Medidas de seguridad. ................................................................................................19
1.3.7.Dispositivos a utilizar. ..................................................................................................20
1.4.Medidas y equipos de prevención........................................................................................21
1.4.1.Equipos de protección individual. Conceptos básicos. ................................................21
1.4.2.Equipos de protección individual utilizados en los automatismos industriales. ............21
1.4.3.Medidas de protección: manipulación de herramientas, útiles y máquinas con
seguridad. ............................................................................................................................22
Objetivos.
• Conocer los conceptos fundamentales de una automatización, así como sus objetivos,
ventajas y principales aplicaciones.
• Analizar las herramientas necesarias para desarrollar una automatización industrial.
• Percibir los riesgos de una automatización industrial, así como los medios para prevenirlos.
Preconocimiento.
Esta Unidad de Trabajo (UT) es introductoria y por tanto no es necesario ningún conocimiento
previo.

1.1. Introducción a los automatismos.
1.1.1. Concepto.
La automatización es la acción por la qué se transfieren o traspasan actividades realizadas por un
operario, en un proceso productivo, a una máquina, que está gobernada por un equipo que puede
ser cableado o electrónico programado.
1.1.2. Evolución.
A grandes rasgos podemos resumir la evolución de los automatismos con los siguientes pasos:
1. Necesidad de mejorar el proceso industrial, con la finalidad de incrementar la rentabilidad
de los procesos productivos
2. Nacimiento de la automatización industrial.
3. Mejora la tecnología y los aparatos cableados utilizados en las automatizaciones.
4. Aumentan las prestaciones de los automatismos y de los equipos electrónicos e
informáticos.
5. Evolución de la tecnología cableada a la tecnología programada.
1.1.3. Objetivos.
Los objetivos fundamentales de una automatización son los siguientes:
• Eliminar tareas, que para el ser humano, puedan resultar peligrosas, indeseables y/o
repetitivas, de forma que sean las máquinas quienes las realicen.
• Aumentar la producción de las instalaciones.
• Obtener un mayor rendimiento y calidad de las tareas realizadas.
• Ser flexible ante una producción cada vez más cambiante.
• Reducir el tiempo de parada de máquinas en un proceso productivo.
• Mejorar los sistemas de seguridad, tanto del ser humano como de la propia máquina o
sistema a controlar.
• Controlar el sistema productivo.
1.1.4. Campos de aplicación.
Seguro que conoces gran cantidad de procesos industriales automatizados.
• ¿Como se hace un simple cepillo de dientes?
• ¿Como se fabrican los vehículos?
• ¿Como se embotellan los refrescos?
• ...
La mayoría de cosas que te rodean ahora mismo, han estado fabricadas mediante un proceso
industrial automatizado.
A continuación se enumeran tres posibles ejemplos de automatizaciones diferentes:
1. Automatización de un proceso industrial de tratamiento de troncos de madera.
Por un canal artificial de agua circulan troncos de madera, que han estado previamente
talados en el bosque. El canal de agua pasa por un determinado punto, en el que unas
sierras mecánicas, realizan una primera limpieza de las ramas de estos troncos. Pasado
este punto, unos sensores determinan la longitud de los troncos. En función de su longitud,
y llegado a un punto determinado, los troncos se separan en dos canales diferentes. Uno
de estos canales va directamente en una máquina que se encargará de una limpieza más
exhaustiva. El otro canal pasa por una máquina de corte, la cual se encargará de disminuir
la longitud de los troncos para que sea adecuada y puedan procesarse los troncos por la
máquina de limpieza más exhaustiva. Después de pasar por esta máquina, los troncos
están completamente limpios de ramas, por lo que pasarán por otros procesos de
tratamiento (corte longitudinal, esmaltado, ...).

2. Automatización de un proceso industrial de embotellado.
Por una cinta transportadora circulan botellas vacías. Cuando estas botellas llegan a un
determinado punto, existe un sensor que hace parar la cinta transportadora y
automáticamente abre una electroválvula. Esta electroválvula permite pasar una
determinada cantidad de líquido. Una vez la botella está llena, la cinta se pone de nuevo
en marcha. Unos centímetros después se ha colocado un segundo sensor (sensor B) que,
sin parar la cinta transportadora, activará un cilindro neumático que expulsará la botella en
caso de detectar que ésta no está completamente llena. El proceso podría continuar con el
etiquetado y encajado de las botellas.
3. Automatización de un proceso de limpieza, pesado y clasificación de aceitunas.
En una cooperativa agrícola existen unas tolvas donde los socios vuelcan, de forma
manual, sus sacos de aceitunas. Estos sacos de aceitunas siempre vienen con suciedad
(restos de ramas, hojas, piedras,...), de manera que es necesario un proceso de limpieza.
Por este motivo, desde las tolvas, aceitunas y suciedad, son absorbidas y transportadas
por una canalización donde, mediante ventiladores industriales y otros procesos
mecánicos, se elimina la suciedad. A continuación las aceitunas son pesadas
automáticamente, y a través de un sensor de visión artificial, son clasificadas atendiendo a
su color y tamaño. Una vez finalizado este proceso, el peso y la clasificación de las
aceitunas, son asignadas automáticamente al socio correspondiente. Cualquier socio
podrá comprobar el estado de sus cuentas a través de la página Web de la cooperativa.
Los campos de aplicación son muy diversos, como por ejemplo:
• Automatización de procesos industriales: realización de tareas de una forma más rápida
y segura, y posibilidad de utilizar ordenadores, pantallas de control, sinópticos y otros
medios que facilitan notablemente el control del proceso.
• Control automático de edificios: iluminación, climatización, seguridad, gestión de la
energía,...
• Distribución de energía eléctrica: análisis de protecciones, control de consumos,
recogida de datos y análisis de incidencias,...
• Otras actividades: control de producción, control de calidad, actividades de
almacenamiento,...
1.1.5. Ventajas.
Existen numerosos ventajas, como por ejemplo:
• Asegurar el funcionamiento y repetibilitat de maniobras y operaciones.
• Facilitar y simplificar el manejo de los procesos productivos.
• Reducir el número de averías, y si se producen, repararlas lo más rápido posible.
• Mejorar el nivel de seguridad del usuario.
• Controlar las instalaciones y procesos de fabricación con la finalidad de obtener datos.
• Facilitar la gestión y planificación de la producción.
• ...

1.2. Herramientas a utilizar.
Cualquiera instalador eléctrico con competencia en el campo de los automatismos industriales, es
necesario que cuente con las siguientes herramientas:
1.2.1. Herramientas mecánicas.
• Juego de llaves fijas, de tubo y Allen.
• Llave inglesa ajustable.
• Alicates.
• Martillo y mazo de plástico.
• Arco de sierra.
• Soldador eléctrico.
• Caja de herramientas.
• Reglas y elementos de trazado.
• Metro y pie de rey.
1.2.2. Herramientas eléctricas.
• Multímetro digital.
• Tijeras.
• Pela hilos.
• Alicates.
• Juego de destornilladores.
• Tenazas para terminales.
1.2.3. Otras herramientas.
• Elementos de escritura y dibujo.
• Calculadora, ordenador, impresora, escáner,...
Para realizar las prácticas de este módulo profesional, no hace falta que el alumnado cuente con
todas estas herramientas, pero sí serán imprescindibles las siguientes:
• Caja de herramientas.
• Multímetro digital.
• Tijeras o alicates de corte.
• Juego de destornilladores.
• Elementos de escritura, reglas, y elementos de trazado.
• Calculadora, ordenador, impresora, y escáner.
De momento no hace falta que compres ninguna herramienta, pues en la próxima Unidad
Didáctica estudiaremos para que se utiliza cada una, así como las consideraciones que hay que
tener en cuenta.
Ahora bien, tan pronto se explican estos contenidos, hay que ir a una buena ferretería y adquirir,
por lo menos, las herramientas que indico como imprescindibles.
AI01_R01_Ferramentes

1.3. Riesgos asociados a los automatismos.
1.3.1. Introducción a los riesgos.
En cada uno de los módulos profesionales se estudiarán los principales riesgos presentes en cada
campo. Por lo que respecta en este módulo, se prestará especial atención a los riesgos presentes
en las automatizaciones industriales y por tanto, a los riesgos derivados de las máquinas
eléctricas y de los procesos de mecanizado y manipulación con máquinas herramientas.
1.3.2. Legislación y marco normativo.
No es objeto del presente módulo profesional estudiar la legislación que regula la prevención de
riesgos laborales, pues esto lo analizarás con detenimiento en el módulo de Formación y
Orientación Laboral. De cualquier forma, es importante que conozcas de la existencia de
determinadas leyes generales y específicas que se deben cumplir, como por ejemplo la Ley de
prevención de riesgos laborales: http://www.prevencion-riesgos-laborales.com/Leg.htm.
Los objetivos generales que pretenden cumplir todas estas leyes son los siguientes:
• Prevención de los riesgos profesionales para proteger la seguridad y la salud.
• Eliminación o disminución de los riesgos derivados del trabajo.
• Información, consulta, participación y formación de los trabajadores en materia
formativa.
1.3.3. Riesgos eléctricos en las máquinas.
Básicamente los riesgos derivados de la energía eléctrica son:
1. Choque eléctrico por el paso del corriente a través del cuerpo humano (contactos directos
o indirectos).
2. Incendio por sobrecarga o cortocircuito.
Las consecuencias de estos riesgos serán mayores o menores en función de tres variables:
intensidad, frecuencia, y tiempo de duración.
AI01_R02_DiagramaRisc
EL RIESGO
Concepto intangible
En función del miedo i/o optimismo
del ser humano, el tipo de trabajo,
la responsabilidad.
Necesario anularlo
o disminuirlo lo
máximo posible
¿Cómo?
Con una gestión eficaz de los riesgos
de les empresas, acompañada de una
obligación moral y legal de los
trabajadores, así como el
conocimiento de las posibles
consecuencias de un accidente.
PREVENCIÓN

1.3.4. Riesgos mecánicos en las máquinas.
Los riesgos mecánicos que puede sufrir un operario o bien la persona que manipula, construye y/o
automatiza una máquina son los siguientes:
• Pisadas.
• Cortes o seccionamientos.
• Pinzamientos.
• Fricciones o abrasiones.
• Golpes o impactos.
• Enganchamientos.
1.3.5. Otros riesgos en las máquinas.
Evidentemente aparte de los riesgos eléctricos y mecánicos existen otros como por ejemplo:
Quemaduras, incendios, explosiones, radiaciones, ruidos, vibraciones, proyección de fluidos,
higiénicos, peligros fisiológicos por malas posturas, peligros psicológicos por tensiones mentales,
etc.
1.3.6. Medidas de seguridad.
Las medidas de seguridad de una máquina se clasifican en:
1. Medidas intrínsecas de la máquina, es decir, las qué el fabricante o constructor ha
incorporado a la máquina en el momento de su diseño y construcción.
2. Medidas no intrínsecas de la máquina, es decir, las recogidas y especificadas por el
fabricante en el manual de utilización de la máquina.
AI01_R03_MesuresSeguretat
Medidas de seguridad
Medidas intrínsecas Medidas no intrínsecas
Medidas de protección
exterior.
Prevención intrínseca
de la máquina.
Condiciones previstas de
utilización, instrucciones
para evitar riesgos,
planos y esquemas para
poner en servicio y
mantener la máquina,
tipos de mantenimiento
idóneos,...
Ejemplos: envolventes,
señalizaciones,
dispositivos sensibles
de protección, sistemas
de mantenimiento
seguros,..
Ejemplos: limitar
aristas salientes,
utilizar tensiones
reducidas,
enclavamientos
mecánicos,
mecanismos
seguros, ...

1.3.7. Dispositivos a utilizar.
Los dispositivos o componentes de seguridad son de diferente naturaleza, pues es posible
encontrar desde una barrera física de separación hasta dispositivos electrónicos verdaderamente
sofisticados.
La misión de estos componentes es proteger al operario y/o las personas a que tengan cualquier
relación con la máquina.
A continuación se enumeran los principales dispositivos:
• Elementos de protección fijas, qué
impiden (si es una envolvente) o limitan (si
es un distanciador) el acceso a las zonas
peligrosas.
• Elementos de protección regulables, qué
limitan el acceso a las partes de los
elementos móviles estrictamente necesarios
para el trabajo. Pueden regularse manual o
automáticamente.
• Elementos de protección móviles, los
cuales están asociados a dispositivos de
enclavamiento, de forma que impiden el
funcionamiento de las partes peligrosas de la máquina cuando se accede a ellas.
• Elementos de protección eléctricos y electrónicos, como por ejemplo:
• Estoras y aceras sensibles, qué permiten detectar la entrada de una persona
en una zona peligrosa, y se actúa en consecuencia (para la máquina, activa
una alarma,...).
• Interruptores y pulsadores de emergencia, es decir, dispositivos mecánicos con
un contacto normalmente cerrado, de forma que cuando se produce una
emergencia o alarma, el operario los activa y estos dispositivos cortan la
alimentación eléctrica de la máquina.
• Detectores capacitivos, inductivos y barreras de seguridad, los cuales detectan
el paso de una persona o parte de esta en una zona peligrosa, y actúan en
consecuencia.
• Relés de seguridad, es decir, dispositivos electrónicos que combinados con
otros dispositivos eléctricos (pulsadores y/o detectores) aseguran un corte
eficaz de la corriente eléctrica que alimenta a una máquina.
Estos tres últimos dispositivos los estudiaremos con más detenimiento en la Unidad de Trabajo 4.
AI01_R04_BarreraProteccio

1.4. Medidas y equipos de prevención.
1.4.1. Equipos de protección individual. Conceptos básicos.
Se llama Equipo de Protección Individual (EPI) a cualquier equipo destinado al trabajador o
empleado para que lo proteja de uno o varios riesgos que puedan afectar su seguridad o salud,
así como cualquier elemento o accesorio destinado a este fin (RD 773/1.997, del 30 de mayo).
La utilización de los EPI es una medida de prevención a la que se debe recurrir cuando los riesgos
no se puedan evitar o limitar suficientemente por medios técnicos de protección colectiva, o por
procedimientos de trabajo adecuados. Para realizar una elección de un EPI se deberá considerar
que sea eficaz frente de los riesgos sobre los que ha de proteger, sin introducir otros nuevos.
• Se utilizarán EPIs cuando no existen más vías alternativas de protección y como medida
complementaria.
• El empresario o técnico de prevención de la empresa debe determinar los puestos de
trabajo en los que se necesitan EPIs y suministrarlos a sus trabajadores, velando por su
correcta utilización.
• Se prestará información a los trabajadores de los riesgos contra los que se protege y de las
actividades o trabajos en los que deben utilizarlos.
• Los EPIs deben tener un marcado CE (Comunidad Europea). Este marcado permanecerá
colocado en cada uno de los EPIs de manera visible, si no fuera posible a causa de las
características del elemento, el marcado estará colocado en su embalaje. Además llevará
un folleto informativo sobre su correcta utilización y conservación del equipo. Estos equipos
están destinados a uso personal.
• Los trabajadores deberán utilizar el equipo adecuadamente, lo colocarán en su lugar
indicado después de cada utilización, y se informará al responsable o superior de cualquier
defecto o contratiempo que se detecte en él.
1.4.2. Equipos de protección individual utilizados en los automatismos industriales.
Los EPIs más utilizados en los automatismos industriales son los siguientes:
• Protecciones oculares y faciales: protegen los ojos y la cara. Utilízalas siempre que
vayas a encender taladros, limadoras, radiales...
• Protectores auditivos: protegen tus oídos de
ruidos molestos por la utilización de determinadas
máquinas, así como de la penetración de polvo al
canal auditivo.
• Calzado de seguridad: protegen los pies contra
golpes provocados por la caída de objetos
(herramientas, piezas metálicas...). Además, los
electricistas deben utilizar botas con protección y
aislamiento eléctrico por evitar derivaciones.
• Guantes de seguridad: protegen tus manos de
cortes. Además, cuando estas trabajando en
instalaciones bajo tensión, estos deberán proteger
y aislarte de posibles derivaciones eléctricas.
• Máscaras: si el trabajo que realizas genera mucho
polvo, utiliza una máscara, para proteger tus vías
respiratorias.
• Cascos: protegen tu cabeza de la caída de objetos (sobre todo en lugares donde puedan
producirse caídas de objetos de forma accidental como obras en edificaciones...). Además
también existen cascos con protección eléctrica (para trabajos en tensión).
AI01_R05_ProteccioOcularMascara

1.4.3. Medidas de protección: manipulación de herramientas, útiles y máquinas con
seguridad.
Para realizar tareas de montaje y mantenimiento de automatismos industriales, es necesario el
uso de herramientas manuales, máquinas y máquinas herramientas, por ello, en este punto,
vamos a exponer una serie de medidas o recomendaciones, para hacer un buen uso de las
herramientas más comunes empleadas en el montaje y mantenimiento de automatismos
industriales, extraídas de la normativa de Prevención de riesgos laborales.
1. Herramientas manuales:
La manipulación de herramientas manuales comunes como martillos, destornilladores,
alicates, tenazas y llaves diversas, comporta el riesgo de provocar lesiones, que
incluso podrían llegar a ser de gravedad, aunque a primera vista tales herramientas
puedan parecer poco peligrosas.
Por tanto tendremos en cuenta a la hora de usarlas, una serie de recomendaciones:
• Conservación de las herramientas en buenas condiciones de uso.
• Utilización de las herramientas adecuadas a cada tipo de trabajo a que se vaya
a realizar.
• Entrenamiento apropiado de los usuarios en el manejo de estos elementos de
trabajo.
• Transporte adecuado y seguro, protegiendo los cortes y puntas y
manteniéndolas ordenadas, limpias y en buen estado, en el lugar destinado a
tal fin.
2. Máquinas portátiles:
La máquina portátil por excelencia es la perforadora portátil, el uso de la cual se encuentra
sobradamente extendido en varios sectores de actividad, siendo poco frecuentes y de
escasa gravedad los accidentes a que se derivan de su manipulación.
De cualquier forma es importante indicar los riesgos más frecuentes que originan las
máquinas portátiles:
• Lesiones producidas por el útil de la herramienta, tanto por contacto directo, como
por ruptura de este elemento.
• Lesiones provocadas por la fuente de alimentación, es decir, las derivadas de
contactos eléctricos, rupturas o huidas de las conducciones de aire comprimido o
del fluido hidráulico, fugas de fluidos a alta presión,...
• Lesiones originadas por la proyección de partículas a gran velocidad,
especialmente las oculares.
• Alteraciones de la función auditiva, como consecuencia del ruido que generan.
• Lesiones osteoarticulares derivadas de las vibraciones que producen.
Una vez enumerados los principales riesgos, hay que identificar las medidas de protección:
• Deben utilizarse brocas bien afiladas y una velocidad de rotación adecuada al
diámetro del agujero (a mayor diámetro menor velocidad).
• Durante la operación de taladrado, la presión ejercida sobre la herramienta debe
ser la adecuada para conservar la velocidad en carga tan constante como sea
posible, evitando presiones excesivas que propician el bloqueo de la broca y con
esto su ruptura.
• El equipo de protección individual recomendado en operaciones de taladrado son
las gafas de seguridad, desaconsejándose el uso de guantes y ropas flojas, para
evitar el riesgo de atrape y envolvimiento de la tela.

3. Máquinas no portátiles o máquinas herramientas adscritas al mecanizado de
metales.
Algunos ejemplos de esto tipo de máquinas son los siguientes: tornos, perforadoras,
fresadoras, rectificadoras, sierras mecánicas,...
Los riesgos más frecuentes que se derivan de la
manipulación de estas máquinas son:
• Contacto accidental con la herramienta o la
pieza en movimiento.
• Atrape con los órganos de movimiento de la
máquina.
• Proyección de la pieza o de la herramienta.
• Dermatitis por contacto con los fluidos de corte
utilizados como refrigerantes.
Los órganos de servicio de estas máquinas deben ser
claramente visibles e identificables y en caso
necesario, llevar el etiquetado apropiado. Los colores indicativos de estos órganos son:
• Puesta en marcha o en tensión: BLANCO.
• Parada o puesta fuera de tensión: NEGRO.
• Parada de emergencia: ROJO.
• Supresión de condiciones anormales: AMARILLO.
• Rearme: AZUL.
Los órganos de mando pueden ser de los siguientes tipos:
• Pulsador: excepto el de parada deben estar empotrados.
• Pedal: protegido contra accionamientos involuntarios.
• Mando a dos manos: será de tipo pulsador, debe tener sincronismo y además ser
eficaz contra el burlado.
Estarán situados en la proximidad del lugar de mando y fuera de la zona de peligro,
excepto el de parada de emergencia. Asimismo, desde el lugar de mando se dominará
toda la zona de operación. En caso contrario, la puesta en marcha estará precedida de
alguna señal de advertencia acústica o visual.
La puesta en marcha de la máquina debe obedecer a una acción voluntaria del operador
sobre un órgano de accionamiento. Después de un corte de energía (eléctrica, neumática,
hidráulica,...), su posterior reanudación no deberá dar lugar a la puesta en marcha de les
partes peligrosas de la máquina. Se debe impedir que una máquina herramienta no se
ponga en marcha:
• Por el cierre de un resguardo con dispositivo de enclave.
• Cuando una persona se retira de una zona cubierta por un dispositivo sensible, tal
como una barrera inmaterial.
• Por la maniobra de un selector de funcionamiento.
• Por el desbloqueo de un pulsador de parada de emergencia.
• Por el rearme de un dispositivo de protección térmico.
AI01_R06_Torn

Por lo que respecta a la parada de la máquina, la orden de parada debe tener prioridad
sobre todas las otras. Es posible diferenciar los tipos de siguientes parada:
• Parada general: toda máquina herramienta debe tener una parada de categoría 0,
es decir, supresión inmediata de la energía de los accionadores de la máquina.
• Parada desde el puesto de trabajo: permite que un operador pueda parar la
máquina cuando tenga que intervenir en una zona peligrosa para una operación
concreta.
• De categoría 1, de manera que al ordenar la función de parada esta se produce
cuando la máquina se encuentra en posición de seguridad.
• De categoría 2, de manera que al ordenar la función de parada la máquina se
detiene en ese momento, pero mantiene sus fuentes de energía activadas.
• Parada de emergencia: accionada por un dispositivo que debe permitir la parada de
la máquina en las mejores condiciones posibles, mediante una desaceleración
óptima de los elementos móviles.
El órgano de mando que permite obtener esta función de parada de emergencia (pulsador
de manotada, cable, barra, ...) debe ser de color rojo y estar colocado sobre fondo amarillo.
La colocación de un dispositivo de parada de emergencia nada más tiene sentido en caso
de que el tiempo de parada que permite obtener sea limpiamente más corto que el
obtenido con la parada normal, lo cual requiere un frenado eficaz.

Autoevaluación UT1. Enunciados.
Autoevaluación 1.1. Enunciado.
Completa los huecos:
La automatización es la acción por la qué se transfieren o traspasan actividades realizadas por
un _______________(a), en un proceso productivo, a una____________________(b), que está
gobernada por un equipo que puede ser______________(c) o electrónico________________(d).
Selecciona la afirmación correcta:
(a) Las medidas intrínsecas de la máquina, son las que van recogidas y especificadas por el
fabricante en el manual de utilización de la máquina.
(b) Los planos y esquemas eléctricos de una máquina, representan medidas de seguridad
intrínsecas.
(c) Las medidas intrínsecas de la máquina, son las que el fabricante o constructor ha
incorporado en la máquina en el momento de su diseño y construcción.
(d) Elementos de protección fijos están asociados a dispositivos de enclavamiento, de forma
que impiden el funcionamiento de las partes peligrosas de la máquina cuando se accede
a ellas.
Qué es un EPI?
(a) Una Instrucción de Protección Española.
(b) Un Índice de Protección Eléctrica.
(c) Un Equipo de Protección Individual.
(d) Ninguna respuesta es correcta.

Autoevaluación UT1. Respuestas.
Autoevaluación 1.1. Respuesta.
(a) operario.
(b) máquina.
(c) cableado.
(d) programado.
(a) Incorrecto. Hace falta que repases el apartado de medidas de seguridad.
(b) Incorrecto. Revisa las medidas de seguridad.
(c) Correcto.
(d) Incorrecto. Esta afirmación hace referencia a los elementos de protección móviles.
(a) Incorrecto. Hace falta que analices la introducción de la apartado "Medidas y equipos
de prevención".
(b) Incorrecto. Hace falta que analices la introducción de la apartado "Medidas y equipos
de prevención".
(c) Correcto.
(d) Incorrecto. Hace falta que analices la introducción de la apartado "Medidas y equipos
de prevención".
Webs relacionadas.
• http://ca.wikipedia.org/wiki/Automatitzaci%C3%B3
• http://es.wikipedia.org/wiki/Salud_laboral
• http://ca.wikipedia.org/wiki/Prevenci%C3%B3_de_riscos_laborals
• http://es.wikipedia.org/wiki/Riesgo_electrico
• http://www.seguridadindustrial.org/
Licencias y reconocimiento de imágenes.
Imagen Datos.
AI01_R01_Ferramentes Autoría: gemawla1
Procedencia: http://www.flickr.com/photos/54749189@N03/5071191545/
AI01_R04_BarreraProteccio Autoría: Alfonso Benallas
Procedencia: http://www.flickr.com/photos/alfonso015/233153154/
AI01_R06_Torn Autoría: Maquinaria Zubizarreta SL
Procedencia: http://www.flickr.com/photos/30088304@N02/5342744616/
El resto de imágenes y diagramas que aparecen en esta UT y no se reflejan en esta mesa, son de elaboración propia.
• El apartado correspondiendo a los Equipos de Protección Individual ha sido desarrollado por el profesor Antonio Martínez.
• El apartado de medidas de protección ha sido desarrollado por el profesor Jose Millet, con la consulta fundamental del
"Manual de seguridad y salud en operaciones cono herramientas manuales comunes, maquinaría de taller y soldadura",
perteneciente al © Servicio de Prevención de Riesgos Laborales de la UPV. Elaborado por: Roberto Laborda Grima, Dagmar
L. Recalde Ruiz, Roberto Tolsa Martínez, Nieves Marqués Giménez, Iniciativas e Innovacion SLL

4.5.1. Relés auxiliares.
Los relés auxiliares son elementos electromecánicos con una única
posición de reposo. Usualmente se utilizan como elementos de control,
con la finalidad de ejecutar determinadas secuencias auxiliares. Son
elementos que soportan intensidades pequeñas y sus bloques
fundamentales son las siguientes:
• Contactos asociados o contactos auxiliares. Son contactos
(abiertos o cerrados) que cambian su estado de reposo en
función de un electroimán.
• Electroimán (circuito magnético y bobina). Es la parte del relé que
acciona los contactos asociados.
¿Cómo funciona un relé auxiliar?
Su funcionamiento es muy sencillo y básicamente se describe en la
siguiente secuencia:
1. Inicialmente los contactos asociados tienen una
determinada posición de reposo (abiertos o cerrados).
2. Si se aporta corriente a la bobina del electroimán, estos
contactos asociados cambian su posición de reposo, es decir, los contactos abiertos
se cierran y los contactos cerrados se abren.
3. Una vez se interrumpe la alimentación a la bobina, los contactos vuelven a la
posición de reposo.
Los relés auxiliares se clasifican en dos grandes grupos:
• Relés auxiliares instantáneos. En estos elementos los contactos asociados cambian
de forma inmediata su estado, tanto en la activación como en la desactivación.
• Relés auxiliares temporizados (o simplemente temporizadores). En estos elementos
existe un tiempo de retraso en el cambio de sus contactos asociados. Este tiempo
de retraso puede ser en la activación, en la desactivación, en ambos casos,...
Por tanto existen varios tipo de temporizadores, pero los dos fundamentales son los siguientes:
Temporizador con retraso a la conexión.
Funcionamiento:
1. Inicialmente la bobina y el contacto
están a "0" (posición de reposo).
2. En el momento en que se suministra
corriente a la bobina (pasa de "0" a "1")
empieza a contar el tiempo del
temporizador (t).
3. Una vez transcurrido este tiempo, el
contacto cambia su estado (pasa de "0"
a "1").
4. Si cesa la alimentación de la bobina
(pasa de "1" a "0") el contacto vuelve
inmediatamente a su posición de
reposo.
AI04_R20_TemporitzadorRetardConnexio.
AI04_R19_Releinstantani

Temporizador con retraso a la desconexión.
Funcionamiento:
1. Inicialmente la bobina y el contacto
están a "0" (posición de reposo).
2. En el momento en que se suministra
corriente a la bobina (pasa de "0" a "1")
el contacto asociado cambia
inmediatamente de estado.
3. En el momento en que cesa la
alimentación de la bobina (pasa de "1" a
"0") empieza a contar el tiempo del
temporizador (t).
4. Una vez transcurrido este tiempo, el
contacto vuelve a su estado de reposo.
Otro tipo de temporizadores serían los siguientes: con retraso a la conexión y desconexión, de
24h, de impulsos, intermitentes, multifunciones,...
Por otra lado, y con la finalidad de adaptarse el máximo posible a los requerimientos de las
aplicaciones automáticas, los fabricantes de este tipo de materiales facilitan en sus catálogos
diferentes tipos de relés auxiliares, con características técnicas muy variadas (diferentes tensiones
de alimentación para la bobina, diferentes tipos de contactos,...).
Consulta la animación del siguiente enlace:
http://guindo.pntic.mec.es/rarc0002/all/simu/tempo.tof/tempo_tof.html
AI04_R21_TemporitzadorRetardDesconnexio.

5.6.4. Generalidades sobre la arranque de motores.
• La arranque de un motor está comprendido desde que se alimenta el motor (motor a
velocidad cero o motor en reposo) hasta que consigue llegar a su velocidad nominal.
• La velocidad del eje aumenta progresivamente durante la arranque hasta estabilizarse en
un valor. En este momento, el par motor es igual al par resistente de la carga, y pasamos
de un régimen transitorio a uno estable.
• Hay que prestar especial atención al par resistente (par impuesto por la carga que
arrastrará el motor), porque si este es superior al par de arranque, el motor no podrá
funcionar, pues no podrá arrastrar la carga.
• También es importante tener en cuenta la intensidad de arranque, porque puede llegar a
ser muy grande, provocar caídas de tensión, sobrecargar la red de alimentación y hacer
actuar las protecciones.
• Para elegir un motor u otro, habrá que tener en cuenta cada aplicación en concreto, así
como la instalación eléctrica y el sistema de arranque que habrá que efectuar.
• Por lo que respecta al arranque, recordemos que el motor con rotor bobinado presenta
mejores cualidades que el motor con rotor de jaula de ardilla. Por tanto, es más
recomendable utilizar un motor con rotor bobinado, para aplicaciones donde se requiere
que el motor, arranque a plena carga (máquinas elevadoras, ascensores, ...), o bien utilizar
un motor de jaula de ardilla con un sistema de arranque adecuado.
• Como ya se ha estudiado en apartados anteriores, el motor más utilizado es el de jaula de
ardilla. Actualmente el sistema más utilizado para arrancar estos motores es la utilización
de aparatos electrónicos, como el arrancadores electrónicos o los variadores de velocidad.
5.6.5. Arranque directo.
• La arranque directo de un motor se
produce cuando se le suministra
directamente tensión de la red, sin
ningún paso intermedio.
• En estas condiciones, el motor absorbe
en la arranque una intensidad
comprendida entre 5 y 8 veces la
nominal.
• Para hacer una arranque en estas
condiciones, las líneas deben estar
preparadas para soportar la intensidad y
las caídas de tensión.
• Este tipo de arranque sólo se utiliza para
motores de potencia pequeña (ITC-BT
047)
• Los motores pueden conectarse a dos
tensiones. Por ejemplo: un motor de
230/400V podrá conectarse:
• En una red de 230V, en conexión
triángulo.
• En una red de 400V, en conexión
estrella.
A el apartado siguiente estudiaremos como
realizar las conexiones estrella y triángulo.
AI05_R11_ArrancadaDirectaMotorTrifasic

En imagen siguiente puedes ver la conexión estrella y conexión triángulo a la placa de bornes de
un motor de ca.
5.6.6. Arranque estrella triángulo.
• Su finalidad es disminuir la intensidad de arranque.
• Sólo puede realizarse en los motores que permiten la conexión en estrella y en triángulo
(las dos extremidades de cada uno de los devanados estatóricos vuelven a la placa de
bornes del motor).
• La tensión en triángulo del motor debe ser igual a la tensión de alimentación. Por ejemplo:
un motor de 400/660V habrá que conectarlo a una red de 400V, uno de 230/400V habrá
que hacerlo a una de 230V,...
• Las características de la conexión estrella - triángulo son las siguientes:
AI05_R13_ConnexioEstrelaTriangleCaracteristiques
AIO5_R12_ConnexióEstrelaTriangleBorns

6.2.2. Enclavamiento.
El enclavamiento eléctrico es la acción que impide a que se conecte una bobina cuando hay otra
conectada y se desea que las dos no estén activas al mismo tiempo.
Hay diferentes formas de conseguir un enclavamiento:
• Enclavamiento mecánico.
• Enclavamiento eléctrico mediante contactos auxiliares.
• Enclavamiento eléctrico mediante pulsadores.
• Esquema A. Enclavamiento mecánico.
En este esquema se representa la puesta en marcha y la parada de dos contactores. Para
poner en marcha KM1 habrá que pulsar SB1, y para poner en marcha KM2, habrá que
pulsar SB2. En cualquier momento, pulsando SB0, podremos parar el funcionamiento.
KM1 y KM2 están enclavados mediante un aparato mecánico acoplado entre los dos
contactores. Este aparato impide físicamente que los dos contactores estén activos al
mismo tiempo. El enclavamiento mecánico se activa cuando se pone en marcha uno de los
dos contactores, y impide a que entre en funcionamiento el otro, incluso si pulsamos su
pulsador de activación.
• Esquema B. Enclavamiento eléctrico mediante contactos auxiliares.
Este tipo de enclavamiento utiliza contactos auxiliares de los propios contactores. Cuando
se activa un contactor cambian de estado la posición de sus contactos, por tanto, el
contacto que inicialmente estaba cerrado, ahora se abrirá. El funcionamiento de este
enclavamiento es tan sencillo como colocar un contacto cerrado de KM1 en la red que
alimenta a KM2. De la misma forma, colocaremos un contacto cerrado de KM2 en la red
que alimenta a KM1. Al pulsar SB1 y activar KM1, se abrirá el contacto cerrado de la red
que alimenta a KM2, y, aunque pulsamos SB2, este no podrá activarse hasta que no
desactivamos KM1. Lo mismo ocurre a la inversa, es decir, si pulsamos SB2 se activará
KM2, abrirá el contacto cerrado colocado en la red que alimenta a KM1, y este no podrá
activarse.
AI06_R04_Enclavament

8.3. Estructuras del GRAFCET.
8.3.1. Estructuras lineales.
Entre las que es posible encontrar:
• Estructura sin saltos. Es una estructura en la que una etapa se activa después de la
anterior, siempre siguiendo la orden lógico en el que se ha dibujado. En ningún caso
podrán haber dos etapas activas al mismo tiempo.
• Estructura con salto hacia delante o hacia atrás. Es una estructura similar a la anterior,
pero existe una bifurcación que permite un salto de una etapa a otra, de manera que
existen etapas entre ambas que no llegan a activarse.
8.3.2. Estructuras en Y.
Son estructuras con una o varias
bifurcaciones en que se activan o desactivan
simultáneamente varias etapas. A su vez se
dividen en:
• Estructura de divergencia en Y. En
esta estructura existe una bifurcación
donde se permite activar, de forma
simultánea, dos o más etapas,
después de cumplirse una única
condición de transición. Para
representar esta bifurcación se utiliza
una doble línea en paralelo.
• Estructura de convergencia en Y.
Permite reconducir, en una única
etapa, un conjunto de procesos que
se ejecutan en paralelo. Para poder
realizar esto, será necesario que
todas las etapas inmediatamente anteriores estén validadas y que se cumpla la condición
de transición. Tal como ocurre con la divergencia en Y, en este caso también se utiliza una
doble línea en paralelo, para representar la bifurcación.
AI08_R04_GRAFCET_Y
AI08_R03_GRAFCETlinial

8.8. Mantenimiento correctivo y preventivo.
En cualquier instalación eléctrica (industrial o doméstica), se produce el desgaste de los
elementos que la constituyen, y por tanto, la deterioro continuo de toda la instalación. Un sistema
automático debe funcionar sin problemas el máximo tiempo posible, pues en su instalación se ha
invertido una importante suma económica que debe rentabilizarse. Con la finalidad de incrementar
la fiabilidad y durabilidad del sistema, es necesario aplicar un sistema de mantenimiento, el cual
persigue la conservación de todos los elementos del sistema en perfectas condiciones de
funcionamiento.
El mantenimiento es el término que engloba a todas las operaciones necesarias que aseguran el
correcto funcionamiento del sistema automático.
AI08_R12_TipusManteniment
Algunos conceptos básicos que es necesario que tengas en cuenta son los siguientes:
• Mantenimiento correctivo: tipo de mantenimiento que se lleva a cabo en el momento en
que se produce una avería.
• Mantenimiento preventivo: tipo de mantenimiento que intenta prevenir las averías, de
manera que se llevan a cabo operaciones para asegurar el correcto funcionamiento de
todos los elementos que constituyen el sistema.
• Mantenimiento predictivo: tipo de mantenimiento que hace referencia a la ejecución de
las acciones de mantenimiento en función del estado técnico real del sistema que se desea
mantener, de manera que se realizan mediciones y seguimientos de los parámetros que
pueden ser síntoma de avería. Es decir, se trata del medición de variables que identifican
un parámetro síntoma de avería.
Mantenimiento
según la
condición
Mantenimiento
Sistemàtico
(programado)
Tipos de
mantenimiento
Mantenimiento
diferido
Mantenimiento Preventivo
Mantenimiento
inmediato
Mantenimiento
predictivo
Mantenimiento correctivo
Mantenimiento
preventivo
Mantenimiento
según el
estado

9.7. Instalación y conexión.
En unidades de trabajo anteriores has estudiado la forma de conectar los receptores eléctricos,
así como la forma de conectar los elementos que controlan estos receptores, sin embargo, ¿qué
ocurre cuando utilizamos un PLC?
Tal como has estudiado, el control de los elementos de potencia se representa en el esquema de
maniobra, pero si para el control se utiliza un PLC, este esquema de maniobra cambia
sustancialmente con respecto a los estudiados hasta ahora, pues la parte complicada del
esquema queda representada mediante el programa del PLC, de forma que el esquema de
maniobra resulta mucho más sencillo.
En este apartado se indica la forma de representar las conexiones al PLC, es decir, la
representación del esquema de maniobra en una instalación con tecnología programada.
• Alimentación al PLC. En función de la tensión de alimentación, será necesario interponer
una fuente de alimentación externa al PLC. Así, por ejemplo, si la tensión de alimentación
es de 230V, y el PLC se alimenta a 230V se conectará directamente en la red, ahora bien,
si el PLC se alimenta a 24V será necesario interponer una fuente de alimentación entre el
PLC y la red de alimentación.
• Conexión de las entradas y salidas. Según las características particulares del PLC, las
entradas deberán conectarse a una u otra tensión de alimentación (usualmente a 230Vca o
a 24Vcc, siendo más común esta última opción).
• En en cuanto a las salidas.
• Si son de tipo relé, significa que son contactos libres de potencial, lo cual
significa que solamente abren o cierran un contacto. En este caso, la tensión
de alimentación de las salidas será la correspondiente a los receptores
conectados a las mismas.
• Si son de tipo transistor, significa que las salidas se abren o cierran a través
de un dispositivo electrónico. En este caso, usualmente, se deberán
alimentar a 24V, de manera que los receptores conectados en las salidas
también deberán alimentarse a 24V.
• Si las entradas y salidas son a 24Vdc, suelen tener uno o varios bornes "común".
La conexión en este caso es muy sencilla, basta con realizar una conexión para
cerrar el circuito (positivo - negativo):
• Si los dispositivos conectados a las entradas (pulsadores, sensores,...)
cortan una señal positiva, el común de estas entradas deberá ser negativo.
• Si los dispositivos conectados a las entradas (pulsadoras, sensores,...)
cortan una señal negativa, el común de estas entradas deberá ser positivo.
• De la misma manera ocurre con las salidas.
Los PLC con entradas y salidas suelen tener integrada una fuente de alimentación, a partir de la
que se puede obtener la tensión necesaria para las entradas y las salidas. Esta fuente de
alimentación está limitada en potencia, por lo que en ocasiones es posible que se necesite una
fuente de alimentación externa. En este caso, se debe asegurar que todo el sistema esté al mismo
potencial, es decir, que el nivel de tensiones de todas las fuentes sea el mismo.
En las siguientes figuras se representan dos ejemplos de posibles esquemas de conexión a un
relé programable y a un autómata programable:

AI09_R10_ConexioPLC
AI09_R09_ConnexioReleProgramable

• Contadores.
Twido cuenta con un único tipo de contador, pero se trata de un contador reversible y por tanto,
podemos hacerlo servir para varias aplicaciones, pues permite cuenta ascendente y descendente.
Este contador se identifica con la letra "C" y tiene las siguientes entradas y salidas:
• Entrada R - es la entrada de RESET, de forma que un pulso en esta entrada, reinicia a cero
el contador.
• Entrada S - es la entrada de SET, de forma que un pulso en esta entrada, activará su
salida o contacto asociado "D".
• Entrada CU - es la entrada de incremento, de forma que un pulso en esta entrada,
contabilizará en una unidad el valor del contador.
• Entrada CD - es la entrada de decremento, de forma que un pulso en esta entrada,
descontará en una unidad el valor de contador.
• Salida E - es la salida de desbordamiento regresivo. Si se activa esta salida, el contador
indicará que se ha producido un desbordamiento de 0 a 9999.
• Salida D - es la salida que indica que el contador ha llegado al valor seleccionado en la
configuración.
• Salida F - es la salida de desbordamiento progresivo. Si se activa esta salida, el contador
indicará que se ha producido un desbordamiento de 9999 a 0.
Para utilizar los contadores con TwidoSuite hay que seleccionar y arrastrar la icono %C.
La imagen siguiente muestra una sección de programa que utiliza un contador, de forma que se
señala el acceso directo de la icono %C.
AI10_R27_TwidoSuiteComptador1

Tal y como ocurre con los temporizadores, los contadores también requieren de configuración,
pero si la del temporizador es sencilla, la del contador aún lo es más, pues únicamente hay que
configurar el valor de preselección de cuenta. Una vez colocado el contador a la interface de
programación, hay que seguir los siguientes pasos:
• Pulsa dos veces sobre el bloque del contador. A continuación aparecerá una ventana que
visualizará todos los contadores con los que cuenta la CPU seleccionada.
• El cursor estará colocado sobre el contador que vas a configurar, de forma que ahora será
necesario que indicas el valor de preselección.
• Una vez configurado, será necesario que vuelvas de nuevo a la edición del programa. Para
hacer ésto únicamente será necesario que pulses sobre la icono "Programar".
AI10_R28_TwidoSuiteComptador2

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