FINALES DE CARRERA AUTOMATIZACIÓN

Dentro del mundo de la automatización existen gran cantidad de dispositivos electrónicos que facilitan los procesos industriales de producción. Los finales de carrera hacen parte de los elementos usados para automatizar procesos industriales y son indispensables en muchos de los mecanismos empleados en cualquier tipo de industria.

Un final de carrera o interruptor de posición, es un sensor electromecánico que detecta la posición de un elemento móvil mediante accionamiento mecánico. Además de ser los sensores más instalados alrededor del mundo, no dejan de ser sensores de contacto que necesitan estar en contacto físico con el objeto para detectar la llegada de un elemento móvil a una determinada posición.

Son interruptores que se abren o cierran debido al contacto f´ısico del objeto a detectar. Pueden tener un solo contacto, o varios de ellos. Es habitual que tengan un contacto normalmente cerrado y otro normalmente abierto. Estos contactos suelen tener una tensión nominal de 240V, y una corriente de varios amperios. Se pueden conectar entre la alimentación y la carga, o entre la carga y masa. 

La carga puede ser la bobina de un contactor o relé, o cualquier elemento que se active al conectar sus bornes a una diferencia de tension. Un ejemplo t´ıpico de carga es la entrada digital de un aut´omata programable. La figura 2.1 muestra una entrada digital a 24 V de un autómata programable y la bobina de un contactor o electroválvula representando la carga estándar.

La carga se activara cuando quede sometida a su tensión nominal. La entrada del automata se activa a 24 V, tanto de tensión continua como de alterna. La bobina puede activarse a 24 V de continua, 24 V de alterna o 220V de alterna, seg´un el tipo de bobina. El circuito de salida del detector ser´a el que, al activarse, pondrá la carga a tensión tal y como muestra la figura 2.2.

La forma de actuación (el elemento de mando con el que el objeto contacta) puede ser: Pulsador. Pulsador con roldana. Palanca. Palanca con roldana. Palanca flexible.

Los finales de carrera pueden tener unico contacto NO o NC, pero normalmente incorporan al menos dos contactos tal y como se muestra en la figura 2.4

Según la forma en que se produce la apertura y cierre de los contactos se pueden distinguir dos tipos:

• De ruptura lenta. Es el movimiento del objeto detectado el que directamente produce el movimiento de los contactos provocando su apertura o cierre. Funciona bien si el objeto no se mueve a una velocidad demasiado baja. El diagrama de funcionamiento es el indicado en la figura 2.5

A = carrera total. B = carrera de accionamiento/desaccionamiento del contacto 1. C = carrera de accionamiento/desaccionamiento del contacto 2. En la posición del extremo izquierdo (donde el objeto no toca el final de carrera), el Contacto 1 est´a cerrado y el 2 abierto. Cuando el objeto ha desplazado al elemento de mando una distancia B, el Contacto 1 se abre, y el 2 permanece abierto. Cuando el objeto desplaza al elemento de mando una distancia C, el Contacto 2 se cierra, permaneciendo abierto el Contacto 1. Cuando el objeto se retira, el proceso de activaci´on/desactivaci´on sigue el mismo esquema: al llegar a C se abre el Contacto 2, y al llegar a B se cierra el Contacto 1.

• De ruptura brusca. El mecanismo de apertura y cierre dispone de unos muelles, de forma que cuando el objeto sobrepasa una posici´on, estos muelles saltan y producen el cierre (o apertura) brusca de los contactos. Funcionan bien aunque el objeto a detectar se mueva muy despacio.

Figura 2.6: Contacto de ruptura brusca: A = carrera total, B = carrera de accionamiento, C = carrera de desaccionamiento, D = hist´eresis.

En este caso, hay un diagrama de apertura para el accionamiento (cuando el objeto se aproxima al elemento de mando) y otro para el desaccionamiento (cuando el objeto se aleja del elemento de mando), ya que la posici´on en que saltan los muelles es distinta en los dos casos tal y como se muestra en la figura 2.6. En el momento en que saltan los muelles, un contacto se abre y el otro se cierra de forma instantánea.

Los finales de carrera se utilizan normalmente para detectar el movimiento de mecanismos (el final de carrera de un mecanismo), es decir, para detectar la posición de una parte móvil de una m´aquina, no para detectar objetos (productos) que se manipulan, aunque en alguna ocasi´on pueden utilizarse para detectar objetos (por ejemplo, cajas grandes que se manipulan).