En esta práctica se busca conocer y comprender el funcionamiento de los sensores industriales, así como su conexión y control a través de un PLC. Mediante la simulación en FluidSim y la construcción de circuitos físicos, se explorarán las aplicaciones de distintos tipos de sensores industriales. Además, se realizarán comparaciones entre circuitos para identificar diferencias en los componentes y su comportamiento en diversas condiciones. Esta práctica es fundamental para entender cómo los sensores se integran en sistemas automatizados en un entorno industrial.
Instrucciones PDF Archivos TIA PortalConocer, investigar e identificar el funcionamiento de los sensores industriales y su conexión con un PLC.
Los sensores capacitivos detectan objetos mediante el cambio en la capacitancia del entorno cercano. Estos sensores son ideales para detectar materiales no metálicos, como plásticos, líquidos y maderas.
El principio de funcionamiento se basa en el campo eléctrico generado por el sensor. Cuando un objeto se acerca, la capacitancia entre el sensor y el objeto aumenta, lo que genera una señal de salida. Los sensores capacitivos se utilizan en aplicaciones donde es necesario detectar materiales sin contacto físico, especialmente en procesos de control de inventario y nivel de líquidos.
Los sensores inductivos funcionan detectando objetos metálicos a través de un campo electromagnético. Son ideales para aplicaciones en las que se requiere detectar piezas de metal sin contacto directo.
Estos sensores generan un campo electromagnético alrededor de su bobina. Cuando un objeto metálico se aproxima, altera el campo y cambia la inductancia del sensor, lo que activa una señal de salida. Los sensores inductivos se utilizan comúnmente en líneas de ensamblaje y control de posición de piezas metálicas.
Además de los sensores capacitivos e inductivos, existen otros tipos de sensores industriales utilizados en sistemas automatizados:
Cada tipo de sensor tiene aplicaciones específicas y se selecciona en función de las necesidades del proceso industrial.
Los sensores industriales se emplean en una amplia gama de aplicaciones en la industria, tales como:
Estos sensores son esenciales para asegurar la precisión, calidad y seguridad en los sistemas industriales.
Los sensores industriales están sujetos a normas que regulan su fabricación, instalación y uso para garantizar su desempeño en ambientes industriales:
Estas normas aseguran que los sensores cumplan con los requisitos de seguridad y rendimiento en entornos industriales exigentes.
La integración de sensores en sistemas automatizados es clave para la seguridad y control de procesos industriales. Estos sensores monitorean constantemente variables críticas, permitiendo la detección temprana de fallas o anomalías en el sistema.
En términos de seguridad, los sensores de proximidad y presencia son esenciales en aplicaciones donde es necesario proteger a los operadores de máquinas peligrosas, activando paradas de emergencia si se detecta la presencia de personas en áreas restringidas.
Para el control de procesos, los sensores aseguran que las condiciones operativas se mantengan dentro de los rangos óptimos, lo que permite mejorar la eficiencia y confiabilidad de los sistemas industriales. Los PLC pueden interpretar las señales de los sensores y tomar decisiones en tiempo real para ajustar el funcionamiento de los equipos en función de los datos proporcionados.
Componente | Función | Simbología | Foto del componente real |
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Siemens 6ES7214-1AG40-0XB0 S7-1200 | Automatizar procesos, controlar entradas y salidas, comunicarse con otros dispositivos | ![]() |
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Bobina (Relevador) | Sirve para cerrar o abrir circuitos de potencia e implemantar lógica cableada. Esto lo realizan mediante una bobina que al energizarse crea un campo magnetico que activa mueve un interruptor. | ![]() |
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Interruptor | Son de accionamiento manual con dos posiciones. Contienen un sistema de enclavamiento. | ![]() |
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Linea, Fase | Conductor que lleva la corriente eléctrica desde la fuente de energía hasta el punto de consumo. | ![]() |
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Nuetro | Conductor que regresa la corriente al origen, completando el circuito eléctrico. | ![]() |
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Fuente 24V | Necesarias para alimentar con corriente todos los componentes. Envían energía y convierten la corriente alterna en directa para alimentar ciertos circuitos. | ![]() |
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Botones / pulsadores | Permiten abrir y/o cerrar circuitos cuando se ejerce presión sobre él. | ![]() |
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Lámpara | Dispositivos de señalización luminosa. Pueden indicar el estado del sistema, fallos y alarmas. | ![]() |
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Sensor inductivo | Dispositivo que se emplea para detectar la presencia o proximidad de metal. | ![]() |
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Guarda motor (Contactor) | Permite controlar motores mediante un contacto que soporta alta potencia. Su funcionamiento es similar al relevador. | ![]() |
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Motor monofásico | Máquina rotativa que convierte la energía eléctrica en energía mecánica. | ![]() |
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En este circuito se prueba el sensor industrial inductivo. Este tiene la capacidad de detectar metales al entrar en contacto con ellos; para ello se conecta directamente el sensor a 24V y se conecta directamente a una lámpara para detectar cuando se activa de forma visual.
En este circuito se prueba el sensor industrial inductivo con un PLC. Para ello se conecta y programa el PLC S71200-1215C con la entrada I0.7 con el sensor inductivo a 24V. Se conecta el PLC en la salida Q0.0 a una lámpara para detectar cuando se activa de forma visual.
En este circuito se utiliza el sensor inductivo en un arreglo de enclavamiento para activar un motor monofásico conectado a un relevador y este a su vez a un contactor; para enviar la señal de activación del circuito de enclavamiento se utiliza un PLC con salida visual de activación en Q0.0 y para el relevador en Q0.6.
En este circuito se utilizan dos sensores inductivos en un arreglo de enclavamiento para activar y desactivar un motor monofásico conectado a un relevador y este a su vez a un contactor; para enviar la señal de activación del circuito de enclavamiento se utiliza un PLC con las entradas I0.7 para cativar con un sensor (I0.0 para activar con botón) y la entrada I0.6 para desactivar el enclavamiento (I0.2 con botón); con salida visual de activación en Q0.0 y para el relevador en Q0.6.
Al finalizar esta práctica, se logró comprender el funcionamiento de los sensores industriales y su importancia en la automatización de procesos mediante PLC. A través de las simulaciones y montajes físicos, se identificaron las características clave de los sensores y se analizaron las diferencias entre los distintos circuitos estudiados. Los resultados obtenidos demuestran cómo la correcta elección y configuración de los sensores industriales puede mejorar significativamente la precisión y eficiencia de los sistemas automatizados. En conclusión, esta práctica proporcionó una visión clara y práctica del rol de los sensores en la industria moderna, reforzando los conocimientos adquiridos sobre su integración con PLC.