Ai conceptes procediments_v1.1_extractellibre

Automatismes Industrials. Instal·lacions Elèctriques i Automàtiques
Automatismes
industrials
(Continguts conceptuals i procedimentals)
Instal·lacions Elèctriques i Automàtiques
Raül Solbes i Monzó
Versió 1.1v. Idioma valencià. Agost 2013
Raül Solbes i Monzó 1 AI_V1.1v_agost2013

AGRAÏMENTS:
Per suposat, aquest llibre no seria possible sense les ensenyances dels meus professors, els
meus companys de feina, els comercials i els tècnics de les empreses relacionades amb els
automatismes industrials, així com els meus antics clients i per suposat tot el meu alumnat, el qual
any rere any, aporta propostes de millora. Per tant, a tots ells, els meus més sincers agraïments.
També vull agrair a les meues dos nebodes Miriam i Andrea, a la primera per la seua adaptació de
formats quan aquest llibre era encara un projecte i a la segona pel seu disseny de portada i les
seues valuoses orientacions de màrqueting. Moltes gràcies a les dos per la vostra paciència.
Per últim i no menys important, no puc deixar d'agrair la paciència de la meua família i amics, però
fonamentalment de la meua meravellosa dona.
Moltes gràcies Maria, moltes gràcies per la teua comprensió i ajuda, aquest llibre és més
teu que meu, i no haguera pogut eixir a la llum sense el teu recolzament incondicional.
DEDICATÒRIA:
Aquest llibre està dedicat a la meua companya incondicional, però també a l'alumnat que ha
passat i passarà per les meues mans, als quals els demane les més sinceres disculpes per tots
els erros que he comès i que segur continuaré cometen.
De tot cor espere que amb aquest llibre obtingues les competències professionals
necessàries per poder desenvolupar el teu treball a l'àmbit dels automatismes industrials.
“Tanto si crees que puedes como si crees que no puedes, estàs en lo cierto”
Henry Ford (1863 - 1947)

ÍNDEX GENERAL:
UT01 – Introducció als automatismes i a la prevenció de riscos....................................................13
1.1.Introducció als automatismes...............................................................................................15
1.1.1.Concepte. ....................................................................................................................15
1.1.2.Evolució........................................................................................................................15
1.1.3.Objectius......................................................................................................................15
1.1.4.Camps d'aplicació........................................................................................................15
1.1.5.Avantatges...................................................................................................................16
1.2.Ferramentes a utilitzar.........................................................................................................17
1.2.1.Ferramentes mecàniques.............................................................................................17
1.2.2.Ferramentes elèctriques...............................................................................................17
1.2.3.Altres ferramentes........................................................................................................17
1.3.Riscos associats als automatismes......................................................................................18
1.3.1.Introducció als riscos....................................................................................................18
1.3.2.Legislació i marc normatiu............................................................................................18
1.3.3.Riscos elèctrics en les màquines..................................................................................18
1.3.4.Riscos mecànics en les màquines. ..............................................................................19
1.3.5.Altres riscos en les màquines. .....................................................................................19
1.3.6.Mesures de seguretat. .................................................................................................19
1.3.7.Dispositius a utilitzar. ...................................................................................................20
1.4.Mesures i equips de prevenció............................................................................................21
1.4.1.Equips de protecció individual. Conceptes bàsics. ......................................................21
1.4.2.Equips de protecció individual utilitzats en els automatismes industrials. ....................21
1.4.3.Mesures de protecció: manipulació d'eines, útils i màquines amb seguretat. ..............22
Autoavaluació UT1. Enunciats. ............................................................................................25
Autoavaluació UT1. Respostes.............................................................................................26
Webs relacionades................................................................................................................26
Llicències i reconeixements d'imatges..................................................................................26
UT02 – Materials, ferramentes, operacions i dibuix aplicat al mecanitzat.......................................27
2.1.Materials més utilitzats en la industria..................................................................................29
2.1.1.Característiques més destacables dels cossos............................................................29
2.1.2.Materials metàl·lics utilitzats en el mecanitzat dels quadres elèctrics...........................30
2.1.3.Materials plàstics utilitzats en el mecanitzat de quadres elèctrics................................32
2.2.Ferramentes i operacions de mecanitzat.............................................................................33
2.2.1.Operacions per marcar i traçar.....................................................................................33
2.2.2.Operacions de subjecció..............................................................................................33
2.2.3.Operacions de tall........................................................................................................33
2.2.4.Operacions de llimat.....................................................................................................34
2.2.5.Operacions de doblat i corbat.......................................................................................34
2.2.6.Operacions per realitzar unions....................................................................................34
2.2.7.Operacions amb màquines ferramentes.......................................................................35
2.2.8.Operacions de mesura.................................................................................................35
2.2.9.Algunes recomanacions bàsiques d'ús.........................................................................36
2.3.Interpretació de plans de mecanitzat...................................................................................38
2.3.1.Tipus de línies..............................................................................................................38
2.3.2.Representació de peces...............................................................................................38
2.3.3.Acotacions....................................................................................................................39
2.3.4.Escales. .......................................................................................................................40
2.3.5.Tecnologies de disseny i dossier mecànic. ..................................................................40
2.4.Ferramentes de dibuix CAD.................................................................................................42
2.4.1.Introducció i conceptes bàsics. ....................................................................................42
2.4.2.Programari CAD. .........................................................................................................42
2.4.3.Programari Draftsight. .................................................................................................43

UT03 – Mecanitzat dels quadres elèctrics......................................................................................47
3.1.Característiques constructives.............................................................................................49
3.1.1.Conceptes....................................................................................................................49
3.1.2.Classificació.................................................................................................................49
3.1.3.Característiques...........................................................................................................49
3.2.Protecció de quadres elèctrics.............................................................................................51
3.3.Accessoris auxiliars dels quadres elèctrics..........................................................................52
3.4.Simbologia normalitzada......................................................................................................53
3.5.Dimensions del quadre i distribució d'aparells.....................................................................54
3.5.1.Dimensionat.................................................................................................................54
3.5.2.Distribució i ubicació d'aparells.....................................................................................55
3.6.Subministrament de quadres elèctrics.................................................................................56
Autoavaluació UT3. Enunciats. .................................................................................................57
Autoavaluació UT3. Respostes..................................................................................................58
Webs relacionades....................................................................................................................58
Llicències i reconeixements d'imatges.......................................................................................58
UT04 – Estructura i aparellatge dels automatismes cablejats........................................................59
4.1.Estructura d'una instal·lació industrial..................................................................................61
4.1.1.Conceptes bàsics.........................................................................................................61
4.1.2.Estructura d'un sistema automàtic................................................................................61
4.2.Tecnologies aplicables.........................................................................................................62
4.2.1.Lògica cablejada..........................................................................................................62
4.2.2.Lògica programada......................................................................................................63
4.3.Elements de protecció industrials........................................................................................64
4.3.1.Relés tèrmics................................................................................................................65
4.3.2.Interruptors magnetotèrmics i Guardamotors...............................................................66
4.3.3.Fusibles........................................................................................................................68
4.3.4.Seccionadors................................................................................................................69
4.3.5.Interruptors diferencials................................................................................................70
4.4.Sensors industrials...............................................................................................................71
4.4.1.Sensors mecànics........................................................................................................72
4.4.2.Sensors capacitius.......................................................................................................73
4.4.3.Sensors inductius.........................................................................................................74
4.4.4.Sensors fotoelèctrics....................................................................................................75
4.4.5.Altres tipus de sensors.................................................................................................76
4.5.Elements de control i actuadors industrials..........................................................................77
4.5.1.Relés auxiliars..............................................................................................................78
4.5.2.Contactors....................................................................................................................80
4.5.3.Accionament manuals..................................................................................................82
4.5.4.Relés de seguretat.......................................................................................................83
4.6.Receptors industrials...........................................................................................................84
Autoavaluació UT4. Enunciats. .................................................................................................85
Autoavaluació UT4. Respostes..................................................................................................86
Webs relacionades....................................................................................................................87
Llicències i reconeixements d'imatges.......................................................................................87
UT05 – Connexions a màquines elèctriques..................................................................................89
5.1.Introducció a les màquines elèctriques................................................................................91
5.2.Motors elèctrics....................................................................................................................93
5.3.Motors de corrent continu....................................................................................................95
5.3.1.Introducció....................................................................................................................95
5.3.2.Els motors de corrent continu (cc)................................................................................95

5.3.3.Excitació dels motors de cc..........................................................................................96
5.4.Motors síncrons de corrent altern........................................................................................99
5.5.Motors asíncrons de corrent altern.....................................................................................100
5.5.1.Introducció..................................................................................................................100
5.5.2.Característiques bàsiques dels principals motors asíncrons......................................100
5.6.Maniobra i arrancada de motors elèctrics..........................................................................102
5.6.1.Inversió de gir d'un motor de cc..................................................................................102
5.6.2.Inversió de gir d'un motor de ca monofàsic................................................................103
5.6.3.Inversió de gir d'un motor de ca trifàsic......................................................................104
5.6.4.Generalitats sobre l'arrancada de motors...................................................................105
5.6.5.Arrancada directa.......................................................................................................105
5.6.6.Arrancada estrela triangle..........................................................................................106
5.6.7.Arrancada electrònica.................................................................................................108
5.6.8.Altres tipus d'arrancada..............................................................................................109
5.6.9.Taula comparativa entre els principals sistemes actuals d'arrancada.........................109
5.7.Protecció dels motors elèctrics...........................................................................................110
5.7.1.Introducció..................................................................................................................110
5.7.2.Normativa. ITC 47 (Instal·lacions de receptors. Motors).............................................110
5.7.3.Dimensionament del Guardamotor.............................................................................112
5.7.4.Dimensionament del Relé Tèrmic. .............................................................................112
5.7.5.Dimensionat del Fusible.............................................................................................113
Autoavaluació UT5. Enunciats. ...........................................................................................114
Autoavaluació UT5. Respostes...........................................................................................115
Webs relacionades...................................................................................................................116
Llicències i reconeixements d'imatges.....................................................................................116
UT06 – Esquemes i muntatges cablejats estàndard.....................................................................117
6.1.Tipus d'esquemes..............................................................................................................119
6.1.1.Introducció..................................................................................................................119
6.1.2.Tipus d'esquemes elèctrics.........................................................................................119
6.2.Maniobres bàsiques...........................................................................................................121
6.2.1.Realimentació.............................................................................................................121
6.2.2.Enclavament...............................................................................................................122
6.3.Funció i disposició a l'esquema dels distints components..................................................124
6.3.1.Exemple de la representació d'un esquema. .............................................................124
6.4.Identificació de components...............................................................................................126
6.4.1.Simbologia.................................................................................................................126
6.4.2.Identificació dels símbols............................................................................................127
6.4.3.Identificació dels borns dels components...................................................................128
6.4.4.Identificació de conductors.........................................................................................129
6.4.5.Identificació de borns..................................................................................................130
6.4.6.Referències creuades.................................................................................................130
6.4.7.Recomanacions bàsiques de representació d'esquemes...........................................131
6.5.Realització de proves funcionals........................................................................................132
Autoavaluació UT6. Enunciats. ..........................................................................................133
Autoavaluació UT6. Respostes...........................................................................................134
Webs relacionades..................................................................................................................134
UT07 – Documentació i programari CAD electrotècnic................................................................135
7.1.Necessitat de documentar les instal·lacions (REBT-ITC04) ..............................................137
7.1.1.Memòria Tècnica de Disseny......................................................................................137
7.2.Programari específic per dibuixar esquemes elèctrics.......................................................139
7.2.1.Programari See Electrical...........................................................................................140
7.3.Programari de simulació....................................................................................................141
Autoavaluació UT7. Enunciats. ...............................................................................................142

Autoavaluació UT7. Respostes................................................................................................142
Llicències i reconeixent d'imatges............................................................................................142
UT08 – Instal·lacions automàtiques amb lògica cablejada...........................................................143
8.1.Introducció al GRAFCET....................................................................................................145
8.1.1.Concepte del GRAFCET.............................................................................................145
8.1.2.Nivell del GRAFCET...................................................................................................145
8.1.3.GRAFCET parcials i globals.......................................................................................146
8.1.4.Macroetapes...............................................................................................................146
8.2.Elements del GRAFCET.....................................................................................................147
8.3.Estructures del GRAFCET.................................................................................................148
8.3.1.Estructures lineals......................................................................................................148
8.3.2.Estructures en Y.........................................................................................................148
8.3.3. Estructures en O.......................................................................................................149
8.4.Regles d'evolució del GRAFCET........................................................................................150
8.5.Procés de resolució de problemes seqüencials.................................................................152
8.5.1.Exemples d'aplicació..................................................................................................152
8.6.Ferramentes de representació...........................................................................................154
8.7.Localització i resolució d'avaries en sistemes cablejats.....................................................155
8.8.Manteniment correctiu i preventiu......................................................................................156
8.9.Gestió d'estocs (verificació de materials i de residus)........................................................158
8.9.1.Els estocs...................................................................................................................158
8.9.2.Verificació i recepció de material................................................................................158
8.9.3.Residus elèctrics i electrònics.....................................................................................158
UT09 – Coneixements bàsics dels autòmats programables.........................................................163
9.1.Introducció.........................................................................................................................165
9.2.Principi de funcionament....................................................................................................166
9.3.Classificació.......................................................................................................................167
9.3.1.Classificació en funció de les prestacions tècniques. ................................................167
9.3.2.Classificació en funció dels components del PLC. ....................................................168
9.4.Components i estructures..................................................................................................169
9.5.Característiques tècniques.................................................................................................170
9.6.Selecció i dimensionat. .....................................................................................................172
9.7.Instal·lació i connexió. .......................................................................................................173
UT10 – Instal·lacions automàtiques amb lògica programada.......................................................177
10.1.El mapa de memòria........................................................................................................179
10.2. Llenguatges de programació...........................................................................................181
10.2.1.Diagrama de contactes. ........................................................................................182
10.3. Funcions bàsiques de programació................................................................................185
10.3.1.Funcions de retenció................................................................................................186
10.3.2.Funcions de flancs...................................................................................................187
10.3.3.Temporitzador...........................................................................................................188
10.3.4.Comptadors..............................................................................................................189
10.4.Programació amb GRAFCET...........................................................................................191
10.5.Programari específic de PLC...........................................................................................196
10.5.1.Maquinari.................................................................................................................196

10.5.2.Programari TwidoSuite.............................................................................................198
10.5.3.Identificació de contactes i bobines..........................................................................199
10.5.4.Configuració de funcions bàsiques...........................................................................200
10.5.5.Programació.............................................................................................................207
10.6.Localització i resolució d'avaries en sistemes programats...............................................208
Autoavaluació UT10. Enunciats. .............................................................................................213
Autoavaluació UT10. Respostes..............................................................................................214
UT11 – Regulació de velocitats dels motors.................................................................................215
11.1.Introducció i conceptes físics...........................................................................................217
11.2.Arrancadors electrònics....................................................................................................220
11.3.Variadors de velocitat.......................................................................................................221
11.3.1.Tipus i composició dels variadors de velocitat..........................................................222
11.3.2.Paràmetres de control d'un variador de velocitat. ....................................................223
11.4.Servomotors.....................................................................................................................225
Autoavaluació UT11. Enunciats. .............................................................................................226
Autoavaluació UT11. Respostes..............................................................................................227
UT02 – PROCEDIMENTS. Materials, ferramentes, operacions i dibuix aplicat al mecanitzat......229
Activitats..................................................................................................................................230
A-2.1 Activitat de dibuix tècnic 1. ........................................................................................230
Pràctica....................................................................................................................................236
P-2.1 Soldadura blaneta......................................................................................................236
UT03 – PROCEDIMENTS. Mecanitzat de quadres elèctrics........................................................239
Pràctica....................................................................................................................................240
P-3.1 Mecanitzat d'un panell de comandament...................................................................240
Treball......................................................................................................................................242
T-3.1 Dossier mecànic.........................................................................................................242
Annex I - Mesures i representació dels dispositius..............................................................243
Annex II - Exemple d'un dimensionat..................................................................................244
UT04 – PROCEDIMENTS. Estructura i aparellatge dels automatismes cablejats........................247
Treball......................................................................................................................................248
T-4.1 Pressupost d'automatització.......................................................................................248
Annex I – Webs relacionades..............................................................................................250
UT05 – PROCEDIMENTS. Connexions a màquines elèctriques..................................................251
Activitat....................................................................................................................................252
A-5.1 Dimensionat de proteccions.......................................................................................252
UT06 – PROCEDIMENTS. Esquemes i muntatges cablejats estàndard......................................255
Activitats..................................................................................................................................256
A-6.1 Inversió de gir automàtica. ........................................................................................256
A-6.2 Inversió de gir d'un motor monofàsic. .......................................................................257
A-6.3 Arrancada estrela triangle amb polsadors. ................................................................258
A-6.4 Inversió de gir condicionada. ....................................................................................259
Pràctiques................................................................................................................................260
P-6.1 Arrancada directa d'un motor de cc............................................................................260
P-6.2 Inversió de gir d'un motor de ca trifàsic......................................................................264
P-6.3 Arrancada estrela triangle amb temporitzador............................................................266

UT07 – PROCEDIMENTS. Documentació i programari CAD electrotècnic..................................269
Pràctiques................................................................................................................................270
P-7.1 Dibuix amb SeeElectrical. A-6.3.................................................................................270
P-7.2 Dibuix amb SeeElectrical. A-6.4.................................................................................270
P-7.3 Dibuix amb CADeSIMU. A-6.1...................................................................................270
UT08 – PROCEDIMENTS. Instal·lacions automàtiques amb lògica cablejada.............................271
Activitats..................................................................................................................................272
A-8.1 GRAFCET estrela triangle amb temporitzador. .........................................................272
A-8.2 Màquina bobinadora. ................................................................................................273
A-8.3 Cinta transportadora. ................................................................................................274
A-8.4 Marxa, parada i impulsos. .........................................................................................275
A-8.5 Accionament de 3 motors. ........................................................................................276
A-8.6 Trepant vertical. ........................................................................................................277
A-8.7 Màquina de tallar tubs................................................................................................278
A-8.8 Rosca automàtica. ....................................................................................................279
Pràctica....................................................................................................................................280
P-8.1 Sistemes seqüencials automàtics..............................................................................280
Treball......................................................................................................................................281
T-8.1 Avaries, manteniment i residus...................................................................................281
UT09 – PROCEDIMENTS. Coneixements bàsics dels autòmats programables..........................283
Activitat....................................................................................................................................284
A-9.1 Característiques tècniques dels PLC.........................................................................284
UT10 – PROCEDIMENTS. Instal·lacions automàtiques amb lògica programada.........................285
Activitats..................................................................................................................................286
A-10.1 Cinta transportadora. ..............................................................................................286
A-10.2 Marxa, parada i impulsos. .......................................................................................287
A-10.3 Accionament de 3 motors. ......................................................................................288
A-10.4 Trepant vertical. ......................................................................................................289
A-10.5 Màquina de tallar tubs. ............................................................................................290
A-10.6 Muntacàrregues.......................................................................................................291
A-10.7 Rosca automàtica. ..................................................................................................292
Pràctica....................................................................................................................................293
P-10.1 Connexió i programació dels PLC............................................................................293
Treball......................................................................................................................................294
T-10.1 Avaries, manteniment estocs i residus en automatismes programats......................294
UT11 – PROCEDIMENTS. Regulació de velocitat dels motors....................................................295
Pràctiques................................................................................................................................296
P-11.1 Connexió d'un arrancador electrònic........................................................................296
P-11.2 Parametrització d'un variador de freqüència............................................................297

PRÒLEG:
Aquest llibre te una finalitat tècnica i didàctica , de forma que s'adapta per complet al mòdul
professional d'Automatismes Industrials, mòdul inclòs al Títol de Formació Professional de Grau
Mitjà anomenat: Instal·lacions Elèctriques i Automàtiques.
El llibre “Automatismes Industrials. Continguts conceptuals i procedimentals” desenvolupa
els continguts conceptuals i procedimentals que cal estudiar en aquest mòdul, i està basat en una
programació didàctica desenvolupada baix competències contextualitzades, és a dir, està basat
atenent als resultats d'aprenentatge. Per tant la finalitat d'aquest llibre no és simplement saber,
sinó més bé saber fer.
Existeixen tres blocs clarament diferenciats: mecanitzat, lògica cablejada, i lògica programada.
El segon bloc té un caràcter notablement més marcat, doncs es tracta d'un nivell formatiu de grau
mitjà. Ara bé, en cap moment es deixa de banda les competències relacionades amb el
mecanitzat, el dibuix tècnic, la programació d'autòmats i la regulació de velocitat dels motors,
doncs són ensenyances que es dedueixen dels resultats d'aprenentatge del propi mòdul
professional.
Pel que fa a les Unitats de Treball, és important indicar que guarden una mateixa estructura:
• Introducció - Cas pràctic. Es tracta d'una història marc amb tres personatges, els quals
plantegen situacions quotidianes d'una empresa d'instal·lacions elèctriques, amb la finalitat
d'introduir cadascuna de les unitats.
• Continguts. Apartat on es possible visualitzar l'índex de continguts de la pròpia unitat.
• Objectius. Són els objectius que es pretenen aconseguir després d'assimilar els
conceptes desenvolupats a la unitat.
• Pre-coneixement. Hi ha unitats on no es requereix cap coneixement previ, però hi ha
d'altres on és necessari que l'alumnat tinga cercs coneixements, els quals, en principi,
s'han assimilat en unitats de treball anteriors.
• Cos de la unitat. Aquest és la part més important de totes les unitats de treball, on es
desenvolupen els continguts conceptuals. Es dividix en apartats i sub-apartats
perfectament numerats, per tal que l'alumnat puga, en tot moment, ubicar el seu estudi. A
més a més, els continguts s'acompanyen de nombroses imatges i diagrames, amb la
finalitat de facilitar la comprensió i fer més entretinguda la lectura. Per altra banda, també
hi ha diversos enllaços Web on l'alumnat podrà aclarir dubtes, ampliar coneixements i
visualitzar vídeo-tutorials.
• Autoavaluació. Es tracta d'una sèrie de preguntes que l'alumnat ha de saber respondre si
ha assimilat correctament el conceptes desenvolupats al cos de la unitat.
• Webs relacionades. Són enllaços Web on l'alumnat podrà ampliar coneixements
relacionats amb cadascuna de les unitats.
• Llicències i reconeixements d'imatges. La gran majoria d'imatges i diagrames són
d'elaboració pròpia, però hi ha d'altres que són utilitzades de diversos autors, els quals
faciliten les seues obres amb drets d'Atribució. Aquest apartat està dedicat a ells, de forma
que aprofite aquestes línies per agrair-los la seua participació indirecta en aquest llibre.

Les últimes 70 pàgines del llibre corresponen als continguts procedimentals associats a
cadascuna de les unitats de treball, de forma que representen un complement perfecte que
ajudarà a l'alumnat a aconseguir els objectius pedagògics del mòdul professional.
Pel que fa a les Unitats de Treball corresponents als continguts procedimentals, és important
indicar que guarden una mateixa estructura:
• Continguts. Apartat on es possible visualitzar l'índex de continguts de la pròpia unitat
procedimental.
• Objectius. Són els objectius que es pretenen aconseguir després d'assimilar els
continguts procedimentals desenvolupats a la unitat.
• Cos de la unitat. Aquest és la part més important de totes les unitats de treball, on es
desenvolupen els continguts procedimentals. Malgrat que no totes les unitats de treball
inclouen tots els subapartats, es possible diferenciar-ne tres:
◦ Activitats relacionades amb la unitat de treball associada, les quals poden resoldre's
en una sessió de classe de dues hores.
◦ Pràctiques de taller, on es plantegen diversos muntatges pràctics.
◦ Treballs els quals representen activitats llargues, és a dir, activitats amb un temps de
resolució més prolongat en el temps, de forma que resulta impossible resoldre-les en
una sessió de classe, a la vegada que donen joc al treball en equip i al
desenvolupament de la competència bàsica d'aprendre a aprendre.
Les activitats, pràctiques i treballs es plantegen de forma clara i directa, de forma que s'intenta
anar al gra i fugir dels tecnicismes. Ara bé, es tracta d'un llibre didàctic i tècnic, i en aquest sentit,
açò últim no sempre serà possible.
Des del meu punt de vista, en aquest llibre s'inclouen tots els continguts (conceptuals i
procedimentals) necessaris perquè l'alumnat assimile els resultats d'aprenentatge associats al
mòdul d'Automatismes Industrials. De fet, aquest llibre és que utilitze jo mateix alhora d'impartir
les classes d'aquest mòdul.
Amb tota la meua sinceritat espere que el llibre siga profitós per a tothom. Principalment per a
l'alumnat, doncs al cap i a la fi és el principal destinatari i qui més l'analitzarà, però també per al
professorat responsable d'impartir aquest mòdul, doncs, atenent als resultats d'aprenentatge del
propi Títol, segur que representa una guia fidel a allò que s'ha d'impartir.
Raül Solbes i Monzó

UT01 – Introducció als automatismes i a la
prevenció de riscos.
Introducció. Cas pràctic.
Raül, enginyer tècnic industrial elèctric i enginyer d'organització industrial, ha plantejat a Miriam i a
Maria la possibilitat de crear una empresa relacionada amb l'automatització industrial. Després de
debatreu, Miriam i Maria han decidit acceptar la proposta, però ambdós no tenen cap coneixement
al respecte. En aquest sentit, decideixen cursar, en modalitat semipresencial, el mòdul
professional d'Automatismes Industrials.
Maria – Escolta Raül, Miriam i jo no tenim cap coneixement d'electricitat. Ens ajudaràs?
Raül – Clar que sí dona! No cal que es preocupeu, el mòdul
d'automatismes industrials és un mòdul professional corresponent al primer
curs del títol de grau mitjà d'instal·lacions elèctriques i automàtiques. En
aquest sentit, no és necessari cap coneixement previ, i el nivell formatiu no
és massa elevat.
Miriam – Cóm s'organitzen els continguts d'aquest mòdul?
Raül – He analitzat la guia didàctica, hi he pogut comprovar que hi ha tres
blocs clarament diferenciats: mecanitzat, lògica cablejada i lògica
programada.
Maria – Mecanitzat?
Raül – Així és Maria! Resulta molt important tindre coneixements bàsics
relacionats amb el mecanitzat, doncs és bastant comú realitzar senzilles
tasques de mecanitzat en tot allò relacionat amb els automatismes
industrials. L'objectiu no és que sapieu utilitzar màquines ferramentes
complexes i específiques, com per exemple el torn, la rectificadora,... Ara
bé, és important que pugueu interpretar plans de mecanitzat, inclús que
sapieu desenvolupar senzills plans, i evidentment que pugueu identificar i
fer servir les principals ferramentes i materials de mecanitzat.
Miriam – I açò de la lògica cablejada i programada?
Raül – La lògica cablejada està relacionada amb els automatismes convencionals, és a dir,
aquells que utilitzen dispositius electromecànics relacionats mitjançant conductors. La
lògica programada està relacionada amb els autòmats programables, és a dir, amb
dispositius electrònics que permeten la configuració i programació mitjançant un ordinador.
Maria – En sona tot a xinès.
Raül – No et preocupes Maria! Comenceu amb la primera unitat de treball,
en la qual es realitza una introducció als automatismes industrials, així
com la identificació de les principals ferramentes i els seus riscos
associats. Tingueu paciència i ja voreu com es tracta d'un mòdul molt
bonic, amb importants eixides professionals.
Miriam – Molt bé Raül. Anem a començar!
Miriam1
Maria1
Raul1

Continguts.
UT01 – Introducció als automatismes i a la prevenció de riscos....................................................13
1.1.Introducció als automatismes...............................................................................................15
1.1.1.Concepte. ....................................................................................................................15
1.1.2.Evolució........................................................................................................................15
1.1.3.Objectius......................................................................................................................15
1.1.4.Camps d'aplicació........................................................................................................15
1.1.5.Avantatges...................................................................................................................16
1.2.Ferramentes a utilitzar.........................................................................................................17
1.2.1.Ferramentes mecàniques.............................................................................................17
1.2.2.Ferramentes elèctriques...............................................................................................17
1.2.3.Altres ferramentes........................................................................................................17
1.3.Riscos associats als automatismes......................................................................................18
1.3.1.Introducció als riscos....................................................................................................18
1.3.2.Legislació i marc normatiu............................................................................................18
1.3.3.Riscos elèctrics en les màquines..................................................................................18
1.3.4.Riscos mecànics en les màquines. ..............................................................................19
1.3.5.Altres riscos en les màquines. .....................................................................................19
1.3.6.Mesures de seguretat. .................................................................................................19
1.3.7.Dispositius a utilitzar. ...................................................................................................20
1.4.Mesures i equips de prevenció............................................................................................21
1.4.1.Equips de protecció individual. Conceptes bàsics. ......................................................21
1.4.2.Equips de protecció individual utilitzats en els automatismes industrials. ....................21
1.4.3.Mesures de protecció: manipulació d'eines, útils i màquines amb seguretat. ..............22
Objectius.
• Conèixer els conceptes fonamentals d'una automatització, així com els seus objectius,
avantatges i principals aplicacions.
• Analitzar les ferramentes necessàries per a desenvolupar una automatització industrial.
• Percebre els riscos d'una automatització industrial, així com els mitjans per pervindre'ls.
Pre-coneixement.
Aquesta Unitat de Treball (UT) és introductòria i per tant no és necessari cap coneixement previ.

1.1. Introducció als automatismes.
1.1.1. Concepte.
L'automatització és l'acció per la què es transfereixen o traspassen activitats realitzades per un
operari, en un procés productiu, a una màquina, que està governada per un equip que pot ser
cablejat o electrònic programat.
1.1.2. Evolució.
A molts grans trets, podem resumir l'evolució dels automatismes amb els passos següents:
1. Necessitat de millorar el procés industrial, amb la finalitat d'incrementar la rendibilitat dels
processos productius
2. Naixement de l'automatització industrial.
3. Millora la tecnologia i els aparells cablejats utilitzats en les automatitzacions.
4. Augmenten les prestacions dels automatismes i dels equips electrònics i informàtics
5. Evolució de la tecnologia cablejada a la tecnologia programada.
1.1.3. Objectius.
Els objectius fonamentals d'una automatització són els següents:
• Eliminar tasques, que per al ser humà, poden resultar perilloses, indesitjables i/o
repetitives, de forma que siguen les màquines qui les realitzen.
• Augmentar la producció de les instal·lacions.
• Obtindre un major rendiment i qualitat de les tasques realitzades.
• Ser flexible davant d'una producció cada vegada més canviant.
• Reduir el temps de parada de màquines en un procés productiu.
• Millorar els sistemes de seguretat, tant del ser humà com de la pròpia màquina o
sistema a controlar.
• Controlar el sistema productiu.
1.1.4. Camps d'aplicació.
Segur que coneixes gran quantitat de processos industrials automatitzats.
• Com es fa un simple raspall de dents?
• Com es fabriquen els vehicles?
• Com s'embotellen els refrescs?
• ...
La majoria de coses que t'envolten ara mateix, han estat fabricades mitjançant un procés industrial
automatitzat.
A continuació s'enumeren tres possibles exemples d'automatitzacions diferents:
1. Automatització d'un procés industrial de tractament de troncs de fusta.
Per un canal artificial d'aigua circulen troncs de fusta, que han estat prèviament talats en el
bosc. El canal d'aigua passa per un determinat punt, en què unes serres mecàniques,
realitzen una primera neteja de les rames d'aquests troncs. Passat aquest punt, uns
sensors determinen la longitud dels troncs. En funció de la seva longitud, i arribat a un punt
determinat, els troncs se separen en dos canals diferents. Un d'aquests canals va
directament a una màquina que s'encarregarà d'una neteja més exhaustiva. L'altre canal
passa per una màquina de tall, la qual s'encarregarà de disminuir la longitud dels troncs
perquè siga adequada i puguen processar-se els troncs per la màquina de neteja més
exhaustiva. Després de passar per aquesta màquina, els troncs estan completament nets
de branques, per la qual cosa passaran per altres processos de tractament (tall
longitudinal, esmaltat, ...).

2. Automatització d'un procés industrial d'embotellat.
Per una cinta transportadora circulen ampolles buides. Quan aquestes ampolles arriben a
un determinat punt, existeix un sensor que fa parar la cinta transportadora i
automàticament obri una electrovàlvula. Aquesta electrovàlvula permet passar una
determinada quantitat de líquid. Una vegada l'ampolla està plena, la cinta es posa de nou
en marxa. Uns centímetres després s'ha col·locat un segon sensor (sensor B) que, sense
parar la cinta transportadora, activarà un cilindre pneumàtic que expulsarà l'ampolla en cas
de detectar que aquesta no està completament plena. El procés podria continuar amb
l'etiquetatge i encaixat de les ampolles.
3. Automatització d'un procés de neteja, pesat i classificació d'olives.
En una cooperativa agrícola existeixen unes tremuges on els socis bolquen, de forma
manual, els seus sacs d'olives. Aquests sacs d'olives sempre vénen amb brutícia (restes
de branques, fulles, pedres,...), de manera que és necessari un procés de neteja. Per
aquest motiu, des de les tremuges, olives i brutícia, són absorbides i transportades per una
canalització on, mitjançant ventiladors industrials i altres processos mecànics, s'elimina la
brutícia. A continuació les olives són pesades automàticament, i a través d'un sensor de
visió artificial, són classificades atenent al seu color i grandària. Una vegada finalitzat
aquest procés, el pes i la classificació de les olives, són assignades automàticament al soci
corresponent. Qualsevol soci podrà comprovar l'estat dels seus comptes a través de la
pàgina Web de la cooperativa.
Els camps d'aplicació són molt diversos, com per exemple:
• Automatització de processos industrials: realització de tasques d'una forma més ràpida i
segura, i possibilitat d'utilitzar ordinadors, pantalles de control, sinòptics i altres mitjans
que faciliten notablement el control del procés.
• Control automàtic d'edificis: il·luminació, climatització, seguretat, gestió de l'energia,...
• Distribució d'energia elèctrica: anàlisi de proteccions, control de consums, recollida de
dades i anàlisi d'incidències,...
• Altres activitats: control de producció, control de qualitat, activitats
d'emmagatzemament,...
1.1.5. Avantatges.
Existeixen nombrosos avantatges, com per exemple:
• Assegurar el funcionament i repetibilitat de maniobres i operacions.
• Facilitar i simplificar el maneig dels processos productius.
• Reduir el nombre d'avaries, i si es produeixen, reparar-les el més ràpid possible.
• Millorar el nivell de seguretat de l'usuari.
• Controlar les instal·lacions i processos de fabricació amb la finalitat d'obtindre dades.
• Facilitar la gestió i planificació de la producció.
• ...

1.2. Ferramentes a utilitzar.
Qualsevol instal·lador elèctric amb competència en el camp dels automatismes industrials, cal que
compte amb les ferramentes següents:
1.2.1. Ferramentes mecàniques.
• Joc de claus fixes, de tub i Allen.
• Clau anglesa ajustable.
• Alicates.
• Martell i maça de plàstic.
• Arc de serra.
• Soldador elèctric.
• Caixa de ferramentes.
• Regles i elements de traçat.
• Metre i peu de rei.
1.2.2. Ferramentes elèctriques.
• Multímetre digital.
• Tisores.
• Pela fils.
• Alicates.
• Joc de tornavisos.
• Tenalles per a terminals.
1.2.3. Altres ferramentes.
• Elements d'escriptura i dibuix.
• Calculadora, ordinador, impressora, escàner,...
Per realitzar les pràctiques d'aquest mòdul professional, no cal que l'alumnat compte amb totes
aquestes ferramentes, però sí seran imprescindibles les següents:
• Caixa de ferramentes.
• Multímetre digital.
• Tisores o alicates de tall.
• Joc de tornavisos.
• Elements d'escriptura, regles, i elements de traçat.
• Calculadora, ordinador, impressora, i escàner.
De moment no cal que et comprés cap ferramenta, doncs en la pròxima Unitat Didàctica
estudiarem perquè s'utilitza cadascuna, així com les consideracions que cal tindre en compte.
Ara bé, tan prompte s'expliquen aquestos continguts, cal anar a una bona ferreteria i adquirir,
almenys, les ferramentes que indique com a imprescindibles.
AI01_R01_Ferramentes

1.3. Riscos associats als automatismes.
1.3.1. Introducció als riscos.
En cadascun dels mòduls professionals s'estudiaran els principals riscos presents en cada camp.
Pel que fa a aquest mòdul, es prestarà especial atenció als riscos presents en les
automatitzacions industrials i per tant, als riscos derivats de les màquines elèctriques i dels
processos de mecanitzat i manipulació amb màquines ferramentes.
1.3.2. Legislació i marc normatiu.
No és objecte del present mòdul professional estudiar la legislació que regula la prevenció de
riscos laborals, doncs açò ho analitzaràs amb deteniment en el mòdul de Formació i Orientació
Laboral. De qualsevol forma, és important que conegues de l'existència de determinades lleis
generals i específiques que s'han de complir, com per exemple la Llei de prevenció de riscos
laborals: http://www.prevencion-riesgos-laborales.com/Leg.htm.
Els objectius generals que pretenen complir totes aquestes lleis són els següents:
• Prevenció dels riscos professionals per protegir la seguretat i la salut.
• Eliminació o disminució dels riscos derivats del treball.
• Informació, consulta, participació i formació dels treballadors en matèria formativa.
1.3.3. Riscos elèctrics en les màquines.
Bàsicament els riscos derivats de l'energia elèctrica són:
1. Xoc elèctric pel pas del corrent a través del cos humà (contactes directes o indirectes).
2. Incendi per sobrecàrrega o curtcircuit.
Les conseqüències d'aquestos riscos seran majors o menors en funció de tres variables:
intensitat, freqüència, i temps de duració.
AI01_R02_DiagramaRisc
EL RISC
Concepte intangible
En funció de la por i/o optimisme
del ser humà, el tipus de treball, la
responsabilitat
Necessari anul·lar-
lo o disminuir-lo el
màxim possible
Com?
Amb una gestió eficaç dels riscos
de les empreses, acompanyada
d'una obligació moral i legal dels
treballadors, així com el
coneixement de les possibles
conseqüències d'un accident.
PREVENCIÓ

1.3.4. Riscos mecànics en les màquines.
Els riscos mecànics que pot sofrir un operari o bé la persona que manipula, construeix i/o
automatitza una màquina són els següents:
• Xafades.
• Talls o seccionaments.
• Pinçaments.
• Friccions o abrasions.
• Colps o impactes.
• Enganxades.
1.3.5. Altres riscos en les màquines.
Evidentment a banda dels riscos elèctrics i mecànics existeixen altres com per exemple:
Cremades, incendis, explosions, radiacions, sorolls, vibracions, projecció de fluïts, higiènics, perills
fisiològics per males postures, perills psicològics per tensions mentals, etc.
1.3.6. Mesures de seguretat.
Les mesures de seguretat d'una màquina es classifiquen en:
1. Mesures intrínseques de la màquina, és a dir, les què el fabricant o constructor ha
incorporat en la màquina en el moment del seu disseny i construcció.
2. Mesures no intrínseques de la màquina, és a dir, les recollides i especificades pel
fabricant en el manual d'utilització de la màquina.
AI01_R03_MesuresSeguretat
Mesures de seguretat
Mesures intrínseques Mesures no intrínseques
Mesures de protecció
exterior.
Prevenció intrínseca
de la màquina.
Condicions previstes
d'utilització, instruccions
per evitar riscos, plans i
esquemes per posar en
servici i mantindre la
màquina, tipus de
manteniment idoni,...
Exemples: envoltants,
senyalitzacions,
dispositius sensibles de
protecció, sistemes de
manteniment segurs,..
Exemples: limitar
arestes ixents, utilitzar
tensions reduïdes,
enclavaments
mecànics,
mecanismes segurs,
equips homologats,...

1.3.7. Dispositius a utilitzar.
Els dispositius o components de seguretat són de diferent naturalesa, doncs és possible trobar
des d'una barrera física de separació fins a dispositius electrònics verdaderament sofisticats.
La missió d'aquestos components és protegir l'operari i/o les persones que tinguen qualsevol
relació amb la màquina.
A continuació s'enumeren els principals dispositius:
• Elements de protecció fixes, què
impedeixen (si és una envoltant) o limiten (si
és un distanciador) l'accés a les zones
perilloses
• Elements de protecció regulables, què
limiten l'accés a les parts dels elements
mòbils estrictament necessaris per al treball.
Poden regular-se manual o automàticament.
• Elements de protecció mòbils, els quals
estan associats a dispositius d'enclavament,
de forma que impedeixen el funcionament
de les parts perilloses de la màquina quan
s'accedeix a elles.
• Elements de protecció elèctrics i electrònics, com per exemple:
• Estores i voreres sensibles, què permeten detectar l'entrada d'una persona a
una zona perillosa, i s'actua en conseqüència (para la màquina, activa una
alarma, etc.).
• Interruptors i polsadors d'emergència, és a dir, dispositius mecànics amb un
contacte normalment tancat, de forma que quan es produeix una emergència o
alarma, l'operari els activa i aquestos dispositius tallen l'alimentació elèctrica de
la màquina.
• Detectors capacitius, inductius i barreres de seguretat, els quals detecten el pas
d'una persona o part d'aquesta en una zona perillosa, i actuen en
conseqüència.
• Relés de seguretat, és a dir, dispositius electrònics que combinats amb altres
dispositius elèctrics (polsadors i/o detectors) asseguren un tall eficaç del corrent
elèctric que alimenta a una màquina.
Aquestos tres últims dispositius els estudiarem amb més deteniment en la Unitat de Treball 4.
AI01_R04_BarreraProteccio

1.4. Mesures i equips de prevenció.
1.4.1. Equips de protecció individual. Conceptes bàsics.
S'anomena Equip de Protecció Individual (EPI) a qualsevol equip destinat al treballador o empleat
perquè el protegisca d'un o diversos riscos que puguen afectar la seva seguretat o salut, així com
qualsevol element o accessori destinat a aquesta fi (RD 773/1.997, del 30 de maig).
La utilització dels EPI és una mesura de prevenció a la qual s'ha de recórrer quan els riscos no es
puguen evitar o limitar suficientment per mitjans tècnics de protecció col·lectiva, o per
procediments de treball adequats. Per realitzar una elecció d'un EPI s'haurà de considerar que
siga eficaç front dels riscos que ha de protegir, sense introduir altres nous.
• S'utilitzaran EPI's quan no existisquen més vies alternatives de protecció i com a mesura
complementària.
• L'empresari o tècnic de prevenció de l'empresa ha de determinar els llocs de treball en els
quals es necessiten EPI´s i subministrar-los als seus treballadors, vetllant per la seva
correcta utilització.
• Es prestarà informació als treballadors dels riscos contra els quals li protegeix i de les
activitats o treballs en les quals han d'utilitzar-los.
• Els EPI´s'han de tenir un marcat CE (Comunitat Europea). Aquest marcat romandrà
col·locat en cadascun dels EPI´s de manera visible, si no fos possible a causa de les
característiques de l'element, el marcat estarà col·locat en el seu embalatge. A més portarà
un fullet informatiu sobre la seva correcta utilització i conservació de l'equip. Aquests
equips estan destinats a ús personal.
• Els treballadors hauran d'utilitzar l'equip adequadament, ho col·locaran en el seu lloc
indicat després de cada utilització, i s'informarà al responsable o superior de qualsevol
defecte o contratemps que es detecte en ell.
1.4.2. Equips de protecció individual utilitzats en els automatismes industrials.
Els EPI's més utilitzats en els automatismes industrials són els següents:
• Proteccions oculars i facials: protegeixen els ulls i la cara. Utilitza-les sempre que vages
a encendre trepants, llimadores, radials...
• Protectors auditius: protegeixen les teves oïdes
de sorolls molestos per la utilització de
determinades màquines, així com de la penetració
de pols al canal auditiu.
• Calçat de seguretat: protegeixen els peus contra
colps provocats per la caiguda d'objectes (eines,
peces metàl·liques...). A més, els electricistes
deuen utilitzar botes amb protecció i aïllament
elèctric per evitar derivacions.
• Guants de seguretat: protegeixen les teves mans
de talls. A més, quan estigues treballant en
instal·lacions baix tensió, aquestos deuran protegir
i aïllar-te de possibles derivacions elèctriques.
• Màscares: si el treball que realitzes genera molta
pols, utilitza una mascara, per protegir les teues
vies respiratòries.
• Cascos: protegeixen el teu cap de la caiguda d'objectes (sobretot en llocs on puguin
produir-se caigudes d'objectes de forma accidental com a obres en edificacions...). A més
també existeixen cascos amb protecció elèctrica (per a treballs en tensió).
AI01_R05_ProteccioOcularMascara

1.4.3. Mesures de protecció: manipulació d'eines, útils i màquines amb seguretat.
Per a realitzar tasques de muntatge i manteniment d'automatismes industrials, és necessari l'ús
d'eines manuals, màquines i màquines eines, per això, en aquest punt, anem a exposar una sèrie
de mesures o recomanacions, per fer un bon ús de les eines més comunes emprades en el
muntatge i manteniment d'automatismes industrials, extretes de la normativa de Prevenció de
riscos laborals.
1. Eines manuals:
La manipulació d'eines manuals comunes com a martells, tornavisos, alicates, tenalles
i claus diverses, comporta un risc de provocar lesions, que fins i tot podrien arribar a
ser de gravetat, encara que a primera vista tals eines puguen semblar poc perilloses,
quan s'usen de forma inadequada.
Per tant tindrem en compte a l'hora d'usar-les, una sèrie de recomanacions:
• Conservació de les eines en bones condicions d'ús.
• Utilització de les eines adequades a cada tipus de treball que es vaja a
realitzar.
• Entrenament apropiat dels usuaris en el maneig d'aquests elements de treball.
• Transport adequat i segur, protegint els talls i puntes i mantenint-les ordenades,
netes i en bon estat, en el lloc destinat a tal fi.
2. Màquines portàtils:
La màquina portàtil per excel·lència és la perforadora portàtil, l'ús de la qual es troba
àmpliament estès en diversos sectors d'activitat, sent poc freqüents i d'escassa gravetat els
accidents que es deriven de la seua manipulació.
De qualsevol forma és important indicar els riscos més freqüents que originen les
màquines portàtils són els següents:
• Lesions produïdes per l'útil de l'eina, tant per contacte directe, com per trencament
d'aquest elements.
• Lesions provocades per la font d'alimentació, és a dir, les derivades de contactes
elèctrics, trencaments o fugides de les conduccions d'aire comprimit o del fluid
hidràulic, fuites de fluids a alta pressió, etc.
• Lesions originades per la projecció de partícules a gran velocitat, especialment les
oculars. Alteracions de la funció auditiva, com a conseqüència del soroll que
generen.
• Lesions osteoarticulars derivades de les vibracions que produeixen.
Una vegada enumerats els principals riscos, cal identificar les mesures de protecció:
• Han d'utilitzar-se broques ben afilades i la velocitat òptima de les quals de tall
corresponga a la de la màquina en càrrega.
• Durant l'operació de trepat, la pressió exercida sobre l'eina ha de ser l'adequada per
a conservar la velocitat en càrrega tan constant com siga possible, evitant pressions
excessives que propicien el bloqueig de la broca i amb açò el seu trencament.
• L'equip de protecció individual recomanat en operacions de trepat són les ulleres de
seguretat, desaconsellant-se l'ús de guants i robes fluixes, per a evitar el risc
d'atrapament i embolicament de la tela.

3. Màquines no portàtils o màquines eines destinades al mecanitzat de metalls.
Alguns exemples d'aquestos tipus de màquines són els següents: torns, perforadores,
fresadores, rectificadores i serres mecàniques,...
Els riscos més freqüents que es deriven de la
manipulació d'aquestes màquines són:
• Contacte accidental amb l'eina o la peça en
moviment.
• Atrapament amb els òrgans de moviment de
la màquina.
• Projecció de la peça o de l'eina.
• Dermatitis per contacte amb els fluids de tall
utilitzats com a refrigerants.
Els òrgans de servei d'aquestes màquines han de ser
clarament visibles i identificables i en cas necessari,
portar l'etiquetatge apropiat. Els colors indicatius d'aquests òrgans són:
• Engegada o en tensió: BLANC.
• Parada o posada fora de tensió: NEGRE.
• Parada d'emergència: ROIG.
• Supressió de condicions anormals: GROC.
• Rearmament: BLAU.
Òrgans de comandament poden ser dels següents tipus:
• Polsador: Excepte el de parada han d'estar encastats.
• Pedal: Protegit contra accionaments involuntaris.
• Comandament a dues mans: Serà de tipus polsador, ha de tenir sincronisme i a més
ser eficaç contra el burlat.
Estaran situats en la proximitat del lloc de comandament i fora de la zona de perill, excepte
el de parada d'emergència. Així mateix, des del lloc de comandament es dominarà tota la
zona d'operació. En cas contrari, l'engegada serà precedida d'algun senyal d'advertiment
acústic o visual.
La posta en marxa de la màquina ha d'obeir a una acció voluntària de l'operador sobre un
òrgan d'accionament. Després d'un tall d'energia (elèctrica, pneumàtica, hidràulica), la
seua posterior represa no haurà de donar lloc a l'engegada de les parts perilloses de la
màquina. S'ha d'impedir que una màquina eina no es pose en marxa:
• Pel tancament d'un resguard amb dispositiu de enclavament.
• Quan una persona es retira d'una zona coberta per un dispositiu sensible, tal com
una barrera immaterial.
• Per la maniobra d'un selector de manera de funcionament.
• Pel desbloquege d'un polsador de parada d'emergència.
• Pel rearmament d'un dispositiu de protecció tèrmic.
AI01_R06_Torn

Pel que fa a la parada de la màquina, l'ordre de parada ha de tenir prioritat sobre totes les
altres. És possible diferenciar les tipus de parades següents:
• Parada general: Tota màquina eina ha de tenir una parada de categoria 0, és a dir,
supressió immediata de l'energia dels accionadors de la màquina.
• Parada des del lloc de treball: permet que un operador puga parar la màquina quan
haja d'intervenir en una zona perillosa per a una operació concreta.
• De categoria 1, de manera que en ordenar la funció de parada aquesta es produeix
quan la màquina es troba en posició de seguretat.
• De categoria 2, de manera que en ordenar la funció de parada la màquina es deté
en aqueix moment, però manté les seues fonts d'energia activades.
• Parada d'emergència: Accionada per un dispositiu que ha de permetre la parada de
la màquina en les millors condicions possibles, mitjançant una desceleració òptima
dels elements mòbils.
L'òrgan de comandament que permet obtenir aquesta funció de parada d'emergència
(polsador de manotada, cable, barra, etc.) ha de ser de color roig i estar col·locat sobre
fons groc. La col·locació d'un dispositiu de parada d'emergència només té sentit en el cas
que el temps de parada que permet obtenir siga netament més curt que l'obtingut amb la
parada normal, la qual cosa requereix un frenat eficaç.

Autoavaluació UT1. Enunciats.
Autoavaluació 1.1. Enunciat.
Completa els buits:
L'automatització és l'acció per la què es transfereixen o traspassen activitats realitzades per un
_______________(a), en un procés productiu, a una____________________(b), que està
governada per un equip que pot ser______________(c) o electrònic________________(d).
Selecciona l'afirmació correcta:
(a) Les mesures intrínseques de la màquina, són les van recollides i especificades pel
fabricant en el manual d'utilització de la màquina.
(b) Els plànols i esquemes elèctrics d'una màquina, representen mesures de seguretat
intrínseques.
(c) Les mesures intrínseques de la màquina, són les que el fabricant o constructor ha
incorporat en la màquina en el moment del seu disseny i construcció.
(d) Elements de protecció fixes estan associats a dispositius d'enclavament, de forma que
impedeixen el funcionament de les parts perilloses de la màquina quan s'accedeix a elles.
Què és un EPI?
(a) Una Instrucció de Protecció Espanyola.
(b) Un Índex de Protecció Elèctrica.
(c) Un Equip de Protecció Individual.
(d) Cap resposta és correcta.

Autoavaluació UT1. Respostes.
Autoavaluació 1.1. Resposta.
(a) operari.
(b) màquina.
(c) cablejat.
(d) programat.
(a) Incorrecte. Cal que repasses l'apartat de mesures de seguretat.
(b) Incorrecte. Revisa les mesures de seguretat.
(c) Correcte.
(d) Incorrecte. Aquesta afirmació fa referència als elements de protecció mòbils.
(a) Incorrecte. Cal que analitzes la introducció de l'apartat "Mesures i equips de prevenció".
(b) Incorrecte. Cal que analitzes la introducció de l'apartat "Mesures i equips de prevenció".
(c) Correcte.
(d) Incorrecte. Cal que analitzes la introducció de l'apartat "Mesures i equips de prevenció".
Webs relacionades.
• 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/
Llicències i reconeixements d'imatges.
Imatge Dades.
AI01_R01_Ferramentes Autoria: gemawla1
Procedència: http://www.flickr.com/photos/54749189@N03/5071191545/
AI01_R04_BarreraProteccio Autoria: Alfonso Benallas
Procedència: http://www.flickr.com/photos/alfonso015/233153154/
AI01_R06_Torn Autoria: Maquinaria Zubizarreta SL
Procedència: http://www.flickr.com/photos/30088304@N02/5342744616/
La resta d'imatges i diagrames que apareixen en aquesta UT i no es reflexen en aquesta taula, són d'elaboració pròpia.
• L'apartat corresponent als Equips de Protecció Individual ha sigut desenvolupat pel professor Antonio Martínez.
• L'apartat de mesures de protecció ha sigut desenvolupat pel professor Jose Millet, amb la consulta fonamental del "Manual
de seguridad y salud en operaciones con herramientas manuales comunes, maquinaria de taller y soldadura", pertanyent al
© Servicio de Prevención de Riesgos Laborales de la UPV. Elaborat per: Roberto Laborda Grima, Dagmar L. Recalde Ruiz,
Roberto Tolsa Martínez, Nieves Marqués Giménez, Iniciativas e Innovacion SLL

4.5.1. Relés auxiliars.
Els relés auxiliars són elements electromecànics amb una única posició
de repòs. Usualment s'utilitzen com elements de control, amb la finalitat
d'executar determinades seqüències auxiliars. Són elements que
suporten intensitats menudes i els seus blocs fonamentals són les
següents:
• Contactes associats o contactes auxiliars. Són contactes (oberts o
tancats) que canvien el seu estat de repòs en funció de
l'electroimant.
• Electroimant (circuit magnètic i bobina). És la part del relé que
acciona els contactes associats.
Cóm funciona un relé auxiliar?
El seu funcionament és molt senzill i bàsicament es descriu en la
seqüència següent:
1. Inicialment els contactes associats tenen un determinada
posició de repòs (oberts o tancats).
2. Si s'aporta corrent a la bobina de l'electroimant, aquestos
contactes associats canvien la seva posició de repòs, és a dir, els contactes oberts
es tanquen i els contactes tancats s'obrin.
3. Una vegada s'interromp l'alimentació a la bobina, els contactes tornen a la posició
de repòs.
Els relés auxiliars es classifiquen en dos grans grups:
• Relés auxiliars instantanis. En aquestos elements els contactes associats canvien
de forma immediata el seu estat, tant en l'activació com en la desactivació.
• Relés auxiliars temporitzats (o simplement temporitzadors). En aquestos elements
existeix un temps de retard en el canvi dels seus contactes associats. Aquest temps
de retard pot ser en l'activació, en la desactivació, en tots dos casos,...
Per tant existeixen diversos tipus de temporitzadors, però els dos fonamentals són els següents:
Temporitzador amb retard a la connexió.
Funcionament:
1. Inicialment la bobina i el contacte estan
a "0" (posició de repòs).
2. En el moment en què se subministra
corrent a la bobina (passa de "0" a "1")
comença a comptar el temps del
temporitzador (t).
3. Una vegada transcorregut aquest temps,
el contacte canvia el seu estat (passa de
"0" a "1").
4. Si cessa l'alimentació de la bobina
(passa de "1" a "0") el contacte torna
immediatament a la seva posició de
repòs.
AI04_R20_TemporitzadorRetardConnexio.
AI04_R19_Releinstantani

Temporitzador amb retard a la desconnexió.
Funcionament:
1. Inicialment la bobina i el contacte estan
a "0" (posició de repòs).
2. En el moment en què se subministra
corrent a la bobina (passa de "0" a "1")
el contacte associat canvia
immediatament d'estat.
3. En el moment en què cessa
l'alimentació de la bobina (passa de "1"
a "0") comença a comptar el temps del
temporitzador (t).
4. Una vegada transcorregut aquest temps,
el contacte torna al seu estat de repòs.
Altres tipus de temporitzadors serien els següents: amb retard a la connexió i desconnexió, de
24h, d'impulsos, intermitents, multifuncions,...
Per altra banda, i amb la finalitat d'adaptar-se el màxim possible als requeriments de les
aplicacions automàtiques, els fabricants d'aquest tipus de materials faciliten als seus catàlegs
diferents tipus de relés auxiliars, amb característiques tècniques molt variades (diferents tensions
d'alimentació per a la bobina, diferents tipus de contactes,...).
Consulta l'animació de l'enllaç següent:
http://guindo.pntic.mec.es/rarc0002/all/simu/tempo.tof/tempo_tof.html
AI04_R21_TemporitzadorRetardDesconnexio.

5.6.4. Generalitats sobre l'arrancada de motors.
• L'arrancada d'un motor està compresa des de què s'alimenta el motor (motor a velocitat
zero o motor en repòs) fins que aconsegueix arribar a la seua velocitat nominal.
• La velocitat de l'eix augmenta progressivament durant l'arrancada fins estabilitzar-se en un
valor. En aquest moment, el parell motor és igual al parell resistent de la càrrega, i passem
d'un regim transitori a un d'estable.
• Cal prestar especial atenció al parell resistent (parell imposat per la càrrega que arrastrarà
el motor), perquè si aquest és superior al parrell d'arrancada, el motor no podrà funcionar,
doncs no podrà arrastrar la càrrega.
• També és important tindre en compte la intensitat d'arrancada, perquè pot arribar a ser molt
gran, provocar caigudes de tensió, sobrecarregar la xarxa d'alimentació i fer actuar les
proteccions.
• Per triar un motor o un altre, caldrà tindre en compte cada aplicació en concret, així com la
instal·lació elèctrica i el sistema d'arrancada que caldrà efectuar.
• Pel que fa a l'arrancada, recordem que el motor amb rotor bobinat presenta millors
qualitats que el motor amb rotor de gàbia d'esquirol. Per tant, és més recomanable utilitzar
un motor amb rotor bobinat, per a aplicacions on es requereix que el motor arranque a
plena càrrega (màquines elevadores, ascensors, ...), o bé utilitzar un motor de gàbia
d'esquirol amb un sistema d'arrancada adequat.
• Com ja s'ha estudiat en apartats anteriors, el motor més utilitzat és el de gàbia d'esquirol.
Actualment el sistema més utilitzat per arrancar aquestos motors és la utilització d'aparells
electrònics, com el arrancadors electrònics o els variadors de velocitat.
5.6.5. Arrancada directa.
• L'arrancada directa d'un motor es
produeix quan se li subministra
directament tensió de la xarxa, sense
cap pas intermedi.
• En aquestes condicions, el motor
absorbeix en l'arrancada una intensitat
compresa entre 5 i 8 vegades la
nominal.
• Per a fer una arrancada en aquestes
condicions, les línies deuen estar
preparades per a suportar la intensitat i
les caigudes de tensió.
• Aquest tipus d'arrancada sols s'utilitza
per a motors de potència xicoteta (ITC-
BT 047)
• Els motors poden connectar-se a dos
tensions. Per exemple: un motor de
230/400V podrà connectar-se:
• A una xarxa de 230V, en
connexió triangle.
• A una xarxa de 400V, en
connexió estrela.
A l'apartat següent estudiarem com realitzar les
connexions estrela i triangle.
AI05_R11_ArrancadaDirectaMotorTrifasic

A la imatge següent pots vore la connexió estrela i connexió triangle a la placa de borns d'un
motor de ca.
5.6.6. Arrancada estrela triangle.
• La seua finalitat és disminuir la intensitat d'arrancada.
• Sols pot realitzar-se en els motors que permeten la connexió en estrela - triangle (les dos
extremitats de cadascun dels debanats estatòrics tornen a la placa de borns del motor).
• La tensió en triangle del motor ha de ser igual a la tensió d'alimentació. Per exemple: un
motor de 400/660V caldrà connectar-se a una xarxa de 400V, un de 230/400V caldrà fer-ho
a una de 230V,...
• Les característiques de la connexió estrela - triangle són les següents:
AI05_R13_ConnexioEstrelaTriangleCaracteristiques
AIO5_R12_ConnexióEstrelaTriangleBorns

6.2.2. Enclavament.
L'enclavament elèctric és l'acció que impedeix que es connecte una bobina quan hi ha altra
connectada i es desitja que les dues no estiguen actives alhora.
Hi ha diferents formes d'aconseguir un enclavament:
• Enclavament mecànic.
• Enclavament elèctric mitjançant contactes auxiliars.
• Enclavament elèctric mitjançant polsadors.
• Esquema A. Enclavament mecànic.
En aquest esquema es representa la posta en marxa i la parada, de dos contactors. Per
posar en marxa KM1, caldrà polsar SB1, i per posar en marxa KM2, caldrà polsar SB2. En
qualsevol moment podrem parar el funcionament, polsant SB0. KM1 i KM2 estan enclavats
mitjançant un aparell mecànic acoblat entre els dos contactors. Aquest aparell impedeix
físicament que els dos contactors no estiguen actius alhora. L'enclavament mecànic
s'activa quan es posa en marxa un dels dos contactors, i impedeix que entre en
funcionament l'altre, inclús si polsem el seu polsador d'activació.
• Esquema B. Enclavament elèctric mitjançant contactes auxiliars.
Aquest tipus d'enclavament utilitza contactes auxiliars dels propis contactors. Quan s'activa
un contactor canvien d'estat la posició dels seus contactes, per tant, el contacte que
inicialment estava tancat, ara s'obrirà. El funcionament d'aquest enclavament es tant senzill
com col·locar un contacte tancat de KM1 en la xarxa que alimenta a KM2. De la mateixa
forma, col·locarem un contacte tancat de KM2 en la xarxa que alimenta a KM1. Al polsar
SB1 i activar KM1, s'obrirà el contacte tancat de la xarxa que alimenta a KM2, i, encara
que polsem SB2, aquest no podrà activar-se fins que no desactivem KM1. El mateix ocorre
a la inversa, és a dir, si polsem SB2 s'activarà KM2, obrirà el contacte tancat col·locat en la
xarxa que alimenta a KM1, i aquest no podrà activar-se.
AI06_R04_Enclavament

8.3. Estructures del GRAFCET.
8.3.1. Estructures lineals.
Entre les quals és possible trobar:
• Estructura sense salts. És una estructura en la qual una etapa s'activa després de
l'anterior, sempre seguint l'ordre lògic en el qual s'ha dibuixat. En cap cas podran haver-hi
dues etapes actives alhora.
• Estructura amb salt cap a davant o cap arrere. És una estructura similar a l'anterior,
però existeix una bifurcació que permet un salt d'una etapa a una altra, de manera que
existeixen etapes entre ambdues que no arriben a activar-se.
8.3.2. Estructures en Y.
Són estructures amb una o diverses
bifurcacions en què s'activen o desactiven
simultàniament diverses etapes. Al seu torn
es divideixen en:
• Estructura de divergència en Y. En
aquesta estructura existeix una
bifurcació on es permet activar, de
forma simultània, dues o més etapes,
després de complir-se una única
condició de transició. Per representar
aquesta bifurcació s'utilitza una doble
línia en paral·lel.
• Estructura de convergència en Y.
Permet reconduir, en una única
etapa, un conjunt de processos que
s'executen en paral·lel. Per poder
realitzar açò, serà necessari que
totes les etapes immediatament
anteriors estiguen validades i que es complisca la condició de transició. Tal com ocorre
amb la divergència en Y, en aquest cas també s'utilitza una doble línia en paral·lel, per a
representar la bifurcació.
AI08_R04:GRAFCET_Y
AI08_R03_GRAFCETlinial

8.8. Manteniment correctiu i preventiu.
En qualsevol instal·lació elèctrica (industrial o domèstica), es produïx el desgast dels elements que
la constitueixen, i per tant, la deterioració contínua de tota la instal·lació. Un sistema automàtic ha
de funcionar sense problemes el màxim temps possible, doncs en la seua instal·lació s'ha invertit
una important suma econòmica que ha de rendibilitzar-se. Amb la finalitat d'incrementar la fiabilitat
i durabilitat del sistema, és necessari aplicar un sistema de manteniment, el qual perseguix la
conservació de tots els elements del sistema en perfectes condicions de funcionament.
El manteniment és el terme que engloba a totes les operacions necessàries que asseguren el
correcte funcionament del sistema automàtic.
AI08_R12_TipusManteniment
Alguns conceptes bàsics que cal que tingues en compte són els següents:
• Manteniment correctiu: tipus de manteniment que es du a terme en el moment en què es
produeix una avaria.
• Manteniment preventiu: tipus de manteniment que intenta previndré les avaries, de
manera que es duen a terme operacions per a assegurar el correcte funcionament de tots
els elements que constitueixen el sistema.
• Manteniment predictiu: tipus de manteniment que fa referència a l'execució de les
accions de manteniment en funció de l'estat tècnic real del sistema que es desitja mantenir,
de manera que es realitzen mesuraments i seguiments dels paràmetres que poden ser
símptoma d'avaria. És a dir, es tracta del mesurament de variables que identifiquen un
paràmetre símptoma d'avaria.
Manteniment
segons la
condició
Manteniment
Sistemàtic
(programat)
Tipus de
manteniment
Manteniment
Diferit
Manteniment Preventiu
Manteniment
Inmediat
Manteniment
predictiu
Manteniment correctiu
Manteniment
preventiu
Manteniment
segons l'estat

9.7. Instal·lació i connexió.
En unitats de treball anteriors, has estudiat la forma de connectar els receptors elèctrics, així com
la forma de connectar els elements que controlen aquestos receptors, però, què ocorre quan
utilitzem un PLC?
Tal com has estudiat, el control dels elements de potència es representa en l'esquema de
maniobra, però si per al control s'utilitza un PLC, aquest esquema de maniobra canvia
substancialment respecte als estudiants fins ara, doncs la part complicada de l'esquema queda
representada mitjançant el programa del PLC, de forma que l'esquema de maniobra resulta molt
més senzill.
En aquest apartat s'indica la forma de representar les connexions al PLC, és a dir, la representació
de l'esquema de maniobra en una instal·lació amb tecnologia programada.
• Alimentació al PLC. En funció de la tensió d'alimentació, serà necessari interposar una font
d'alimentació externa al PLC. Així, per exemple, si la tensió d'alimentació és de 230V, i el
PLC s'alimenta a 230V es connectarà directament a la xarxa, ara bé, si el PLC s'alimenta a
24V serà necessari interposar-se una font d'alimentació entre el PLC i la xarxa
d'alimentació.
• Connexió de les entrades i eixides. Segons les característiques particulars del PLC, les
entrades hauran de connectar-se a una o una altra tensió d'alimentació (usualment a
230Vca o a 24Vcc, sent més comuna aquesta última opció).
• En quant a les eixides.
• Si són de tipus relé, significa que són contactes lliures de potencial, la qual
cosa significa solament obrin o tanquen un contacte. En aquest cas, la
tensió d'alimentació de les eixides serà la corresponent als receptors
connectats a les mateixes.
• Si són de tipus transistor, significa que les eixides s'obrin o tanquen a través
d'un dispositiu electrònic. En aquest cas, usualment, s'hauran d'alimentar a
24V, de manera que els receptors connectats a les eixides també hauran
d'alimentar-se a 24V.
• Si les entrades i eixides són a 24Vdc, solen tenir un o diversos borns "comú". La
connexió en aquest cas és molt senzilla, n'hi ha prou amb realitzar una connexió per
tancar el circuit (positiu - negatiu):
• Si els dispositius connectats a les entrades (polsadors, sensors,...) tallen un
senyal positiu, el comú d'aquestes entrades haurà de ser negatiu.
• Si els dispositius connectats a les entrades (polsadores, sensors,...) tallen un
senyal negatiu, el comú d'aquestes entrades haurà de ser positiu.
• De la mateixa manera ocorre amb les eixides.
Els PLC amb entrades i eixides solen tenir integrada una font d'alimentació, a partir de la qual es
pot obtenir la tensió necessària per a les entrades i les eixides. Aquesta font d'alimentació està
limitada en potència, per la qual cosa en ocasions és possible que es necessite una font
d'alimentació externa. En aquest cas, s'ha d'assegurar que tot el sistema estiga al mateix
potencial, és a dir, que el nivell de tensions de totes les fonts siga el mateix.
En les següents figures es representen dos exemples de possibles esquemes de connexió a un
relé programable i a un autòmat programable:

AI09_R10_ConexioPLC
AI09_R09_ConnexioReleProgramable

• Comptadors.
Twido compta amb un únic tipus de comptador, però es tracta d'un comptador reversible i per tant,
podem fer-lo servir per a diverses aplicacions, doncs permet comptatge ascendent i descendent.
Aquest comptador s'identifica amb la lletra "C" i té les entrades i eixides següents:
• Entrada R - és l'entrada de RESET, de forma que un pols en aquesta entrada, reinicia a
zero el comptador.
• Entrada S - és l'entrada de SET, de forma que un pols en aquesta entrada, activarà la seua
eixida o contacte associat "D".
• Entrada CU - és l'entrada d'increment, de forma que un pols en aquesta entrada,
comptabilitzarà en una unitat el valor del comptador.
• Entrada CD - és l'entrada de decrement, de forma que un pols en aquesta entrada,
descomptarà en una unitat el valor de comptador.
• Eixida E - és l'eixida de desbordament regressiu. Si s'activa aquesta eixida, el comptador
indicarà que s'ha produït un desbordament de 0 a 9999.
• Eixida D - és l'eixida que indica que el comptador ha arribat al valor seleccionat en la
configuració.
• Eixida F - és l'eixida de desbordament progressiu. Si s'activa aquesta eixida, el comptador
indicarà que s'ha produït un desbordament de 9999 a 0.
Per utilitzar els comptadors amb TwidoSuite cal seleccionar i arrastrar la icona %C.
La imatge següent mostra una secció de programa que utilitza un comptador, de forma que es
remarca l'accés directe de la icona %C.
AI10_R27_TwidoSuiteComptador1

Tal i com ocorre amb els temporitzadors, els comptadors també requereixen de configuració, però
si la del temporitzador és senzilla, la del comptador encara ho és més, doncs únicament cal
configurar el valor de preselecció del comptatge. Una vegada col·locat el comptador a la interface
de programació, cal seguir els passos següents:
• Polsa dues vegades sobre el bloc del comptador. A continuació apareixerà una finestra que
visualitzarà tots els comptadors amb els que compta la CPU seleccionada.
• El cursor estarà col·locat sobre el comptador que vas a configurar, de forma que ara caldrà
que indiques el valor de preselecció.
• Una vegada configurat, caldrà que tornes de nou a l'edició del programa. Per fer açò
únicament caldrà que polses sobre la icona "Programar".
AI10_R28_TwidoSuiteComptador2

Ai conceptes procediments_v1.1_extractellibre

Ai conceptes procediments_v1.1_extractellibre

Recommandé

Recommandé

Contenu connexe

En vedette

En vedette (19)

Plus de Raül Solbes i Monzó

Plus de Raül Solbes i Monzó (20)

Ai conceptes procediments_v1.1_extractellibre