Comprender la parada de emergencia en una dobladora de tubos de un taller de fabricación

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¡La juerga no arranca! Revisamos todos los botones, pero la pantalla aún muestra que está en la posición de parada de emergencia.

La temida parada de emergencia.

Probablemente recibamos más llamadas sobre paradas de emergencia que sobre cualquier otra parte de una dobladora de tubos. Este puede ser el circuito más simple de la máquina (tiene una función muy clara), pero solucionarlo puede ser una pesadilla.

En su forma más básica, el circuito de parada de emergencia está destinado a detener todo movimiento en una máquina. Sin embargo, un circuito de parada de emergencia diseñado correctamente también evita que la máquina arranque en condiciones inseguras. Si bien la función de la parada de emergencia no ha cambiado, la forma en que se integra en la maquinaria ha cambiado significativamente en las últimas décadas.

En las máquinas CNC actuales, la parada de emergencia es en realidad un sistema independiente que funciona de forma independiente. Si bien envía una señal al sistema de control para indicarle el estado de la parada de emergencia, también puede recibir una señal que monitorea el estado del control.

Un sistema de parada de emergencia tiene un relé de seguridad (o PLC de seguridad) que realiza tres funciones principales:

Los botones de parada de emergencia deben tener circuitos duales que proporcionen una ruta eléctrica continua a entradas específicas en un relé de seguridad. El relé de seguridad monitorea la continuidad de los circuitos y realiza verificaciones cruzadas para asegurarse de que los cables no se hayan cortado o cortocircuitado. Luego, el relé de seguridad encenderá o apagará varios relés que eliminan el voltaje de control disponible de los distintos sistemas de la máquina si se indica una condición insegura. El relé también monitorea el estado de esos sistemas para evitar el arranque de la máquina en una situación potencialmente peligrosa.

De vez en cuando todavía nos encontramos con maquinaria antigua con un solo circuito que depende del sistema de control (sin clasificación de seguridad) para detener la máquina. El peligro en esta configuración es la falta de redundancia: un relé fallido, una mala programación o una serie de otros factores podrían impedir que el circuito de parada de emergencia detenga la máquina.

Las normas ahora exigen que las dobladoras de tubos tengan hardware redundante y con clasificación de seguridad que pueda detener la máquina. El software del sistema de control puede monitorear el estado del hardware y también apagar las salidas. Pero en una condición insegura, esto es secundario al sistema de parada de emergencia.

Para solucionar problemas de un sistema de parada de emergencia, debe comprender lo que significa tener un circuito abierto o cerrado.

Para que un taller de fabricación de metales sepa cómo responder a una dobladora de tubos en estado de parada de emergencia, primero debe conocer los circuitos, el voltaje y los relés de la máquina.

Un solo trozo de cable, de un extremo al otro, es un circuito cerrado. Cuando está conectado correctamente, la electricidad puede pasar a lo largo del cable. Si cortas el cable por la mitad, el circuito se abre y la electricidad ya no puede pasar. Si conecta los extremos cortados a los terminales de un botón, el botón reconecta efectivamente el cable, convirtiéndolo nuevamente en un circuito cerrado.

Ahora, si el botón está normalmente abierto, conectarlo a los extremos cortados del cable dejará el circuito abierto hasta que se presione el botón, lo que cierra el circuito. Si el botón está normalmente cerrado, conectarlo a los extremos cortados del cable devolverá el cable a su estado cerrado hasta que se presione el botón, lo que luego desconecta los extremos del cable y abre el circuito.

En cualquier caso, si al soltar el botón vuelve al punto de partida, se denomina "momentáneo". Si al soltar el botón se deja en el estado en el que se encontraba cuando se presionó, se denomina "mantenido" y requerirá alguna acción del usuario (un tirón o un giro) para devolverlo a su estado normal.

Casi sin excepción, las máquinas modernas tienen al menos un botón de parada de emergencia que es un botón normalmente cerrado y mantenido, con dos circuitos que permanecen cerrados en el estado normal (seguro para hacer funcionar la máquina). Al presionar el botón de parada de emergencia se abrirán los circuitos de parada de emergencia y permanecerán así hasta que el botón vuelva a su condición normal.

Un botón de parada de emergencia puede tener otros circuitos que están normalmente abiertos o normalmente cerrados que comunican el estado del botón al sistema de control, pero no tienen el propósito principal de detener la máquina. Puede haber otros componentes, como interruptores de compuerta o interruptores de sobrecarrera del eje, en el circuito de parada de emergencia y su estado normal puede ser abierto o cerrado, pero siempre estarán en estado cerrado cuando la máquina sea segura para funcionar. De esta manera, si un cable o alambre que forma parte del circuito de parada de emergencia se corta inadvertidamente y se deja abierto, la máquina falla y pasa a un estado detenido (seguro).

El voltaje que viaja a lo largo de los dos circuitos cerrados en la parte del sistema del botón de parada de emergencia depende del diseño de los dos circuitos y del relé de seguridad utilizado.

Normalmente, ambos circuitos tienen 24 VCC, o un circuito es de 24 VCC y el otro de 0 VCC.

En un sistema con dos circuitos de 24 VCC, si los dos cables se cortan y se ponen en cortocircuito entre sí, es posible que el circuito parezca estar en un estado seguro, independientemente del estado del botón de parada de emergencia u otros componentes del sistema. En un sistema con un circuito de 24 VCC y 0 VCC, si los cables se cortan y se cortocircuitan entre sí, uno de los canales del relé de seguridad tendrá el voltaje incorrecto, lo que pondrá el relé en un estado inseguro y detendrá el máquina.

Sin embargo, si el cable de 0 VCC se corta y se conecta a tierra al cuerpo de la máquina, el relé de seguridad aún podría detectar dos circuitos en buen estado. Sin embargo, al presionar el botón de parada de emergencia se detendrá la máquina, ya que el circuito de 24 VCC aún permanece abierto.

En los sistemas más nuevos, el relé de parada de emergencia o el PLC de seguridad envía una serie de pulsos temporizados a lo largo de los dos cables, siendo cada canal único. Luego monitorea el retorno de la misma serie de pulsos a lo largo del circuito cerrado. En este escenario, si los cables se cortan y se cortocircuitan, regresará la serie incorrecta de pulsos, o si se cortocircuitan a tierra, no regresará ningún pulso. Esto detendrá la máquina.

FIGURA 1 Un relé de seguridad típico usado comúnmente para paradas de emergencia que tiene cinco luces en el frente. La luz central es una confirmación de que el relé tiene energía.

Un relé es un dispositivo que controla un voltaje en función del estado de otro voltaje. En el caso de un relé de seguridad en un circuito de parada de emergencia, el voltaje de control es la serie de botones e interruptores destinados a detener la máquina si ocurre una condición insegura. El voltaje controlado suministra las salidas que encienden o apagan otros sistemas.

Por ejemplo, una salida del sistema de control puede encender el sistema hidráulico y el voltaje de suministro a esa salida será controlado por el relé de seguridad. De esta manera, incluso si el sistema de control está intentando encender el sistema hidráulico, o la salida en el sistema de control falla en una posición "encendida", el relé de parada de emergencia evitará que arranque cortando el suministro a esa salida. .

Una vez que se ha detenido una máquina, el relé de parada de emergencia monitorea el estado de varios otros dispositivos para garantizar que toda la máquina esté en condiciones de arrancar con seguridad. Esto a menudo se logra observando el estado de una serie de interruptores normalmente cerrados de cada dispositivo dentro del circuito que restablece el relé de parada de emergencia. Si uno de esos dispositivos está en un estado que hace que sea inseguro arrancar la máquina, el relé de parada de emergencia no se puede restablecer y la máquina no se puede reiniciar.

Si bien no es estrictamente necesario tener esquemas de cableado precisos para solucionar problemas del sistema de parada de emergencia de su máquina, serán increíblemente útiles. También es muy útil tener el manual del fabricante del relé de seguridad de su sistema de parada de emergencia. La mayoría se puede descargar de forma gratuita desde el sitio web del fabricante.

El primer paso para solucionar problemas de un sistema de parada de emergencia es observar el relé de parada de emergencia. La mayoría tiene una serie de luces que lo guiarán en los próximos pasos de solución de problemas.

La Figura 1 muestra un relé de seguridad típico usado comúnmente para paradas de emergencia que tiene cinco luces en el frente. La luz central es una confirmación de que el relé tiene energía. Las luces superior e inferior (In1 e In2) indican el estado de los botones de parada de emergencia. La segunda y cuarta luces indican el estado de las salidas que encienden el circuito y alimentan los distintos dispositivos del sistema de control. Si las cinco luces están encendidas, el relé tiene energía, ambos circuitos de los botones de parada de emergencia están bien y el relé se ha reiniciado, activando el voltaje de control a la máquina. Este es un estado normal y, desde la perspectiva del sistema de parada de emergencia, la máquina está lista para arrancar o es posible que ya esté funcionando.

En la Figura 2, si las cinco luces están encendidas, el voltaje de control se proporciona a través de los relés marcados como MCR y MCR2. Sin embargo, por ejemplo, si la luz central y solo la luz superior (In1) están encendidas, solo uno de los circuitos está bien en la parte del sistema con los botones de parada de emergencia.

Mirando los esquemas usando este mismo relé, el circuito bueno del sistema de botones comienza desde el relé de parada de emergencia en el cable 401, pasa por la parada de emergencia de la consola normalmente cerrada, se mueve a través de una salida que habilita el control y luego regresa al relé como cable número 403.

La parte del circuito que no proporciona luz (In2) comienza como el cable 200 (que es de 0 voltios), pasa por una segunda salida de habilitación de control, pasa por el segundo conjunto de contactos normalmente cerrados en la parada de emergencia de la consola, y luego regresa al relé como cable número 400. Se debe verificar cada conexión a lo largo del camino; Sin ambas partes del circuito completas, la máquina no puede arrancar.

Como otro ejemplo, si la luz central y las luces superior e inferior están encendidas pero la segunda y cuarta luces están apagadas, probablemente no sea necesario verificar los botones e interruptores de parada de emergencia porque el relé ya ha determinado que parte de la parada de emergencia está encendida. -El sistema de parada es bueno. En este caso, si la máquina no arranca, necesita mirar el circuito de reinicio/monitoreo porque el relé no se ha reiniciado. Esto comienza con el cable 124; procede a través de los contactores normalmente cerrados para los motores 1M, 5M, 6M y 2M; luego también pasa por contactos normalmente cerrados para MCR y MCR2. Esto proporciona el botón de reinicio normalmente abierto.

FIGURA 2 Si las cinco luces están encendidas, el voltaje de control se proporciona a través de los relés marcados como MCR y MCR2. Sin embargo, por ejemplo, si la luz central y solo la luz superior (In1) están encendidas, solo uno de los circuitos está bien en la parte del sistema con los botones de parada de emergencia.

En el estado normal, la máquina está apagada y cada dispositivo es seguro para arrancar la máquina. Al presionar el botón de reinicio, el relé de parada de emergencia se reiniciará, se aplicará voltaje a las salidas de control y se podrá arrancar la máquina. Si alguno de estos dispositivos no vuelve a su estado normal después de presionar el botón de parada de emergencia, no se suministrará voltaje al botón de reinicio y la máquina no arrancará. Si esto sucede, verifique cada conexión y confirme que cada dispositivo se haya apagado correctamente.

Si tu máquina utiliza un PLC de seguridad, también podrá utilizar una serie de luces o tener un pequeño display que indique su estado. El PLC de seguridad también puede tener un doble propósito: monitorear tanto el sistema de parada de emergencia como otros sistemas de seguridad, como tapetes o escáneres de seguridad.