Planos, Esquemas y Materiales

Para realizar los planos y esquemas de un cuadro eléctrico es indispensable utilizar EPLAN, estos esquemas están realizados con la versión EPLAN Pro Panel 2023. Los esquemas diseñados en este programa con los conocimientos adecuados no son complejos de entender, pero si hay que tener un amplio conocimiento del programa para poder realizar los esquemas, ya que es bastante complejo y tiene múltiples funcionalidades y opciones, lo cual lo hace un programa bastante completo para el diseño de esquemas.

Enseñar a utilizar este programa a los siguientes cursos que estudien nuestro ciclo permitirá una mejor adaptación en las empresas, ya que este programa es el más utilizado por las empresas. Por tanto considero que aprender a utilizar este programa desde el principio puede dar muchas más opciones de contratación, sobre todo para los que quieran especializarse en el campo eléctrico-electrónico industrial.

En mi caso he empezado la FCT sin conocimientos de EPLAN pero con conocimientos básicos de esquemas eléctricos, en la empresa me han enseñado a utilizar este programa y el haber aprendido a utilizarlo me ha permitido tener la posibilidad de obtener un puesto en su empresa, siempre y cuando obtenga la titulación.

En resumen, EPLAN es un programa completo y extenso, pero brinda muchas oportunidades laborales si sabes interpretarlo y utilizarlo.

A continuación se explican los distintos planos, esquemas y materiales que componen el cuadro eléctrico realizados en EPLAN:

PLANOS/LAYOUT

El Plano o Layout es la forma dibujada en EPLAN de lo que vemos, lo que nos aporta una forma más visual de identificar los elementos que lo componen.

Este es el plano de la visión exterior del cuadro eléctrico del robot.

Aquí podemos ver el plano/layout del cuadro eléctrico visto por dentro, las letras o nomenclaturas es la forma en la que se le llama en el cuadro eléctrico, ejemplos:

-100VF1: en los esquemas eléctricos el variador se llama igual, por lo cual según mis conocimientos del programa esta nomenclatura significa que esta en la página 100 y que estamos hablando del variador 1 de esa página.
-203CPU1: en este caso significa que esta en la página 203 y estamos hablando de que es la CPU o PLC número 1 de esa página.

Esta es la caja donde esta situada la pantalla HMI, la seta de paro de emergencia, el selector, un conector pasamuros y un pulsador.

ESQUEMAS

Los esquemas eléctricos representan el conexionado entre los distintos dispositivos y elementos de un cuadro eléctrico, por lo tanto unos esquemas claros y limpios son fundamentales para el entendimiento de estos.

En esta primera página podemos ver una acometida monofásica, que en este caso es un enchufe, además tenemos un magnetotérmico bipolar de 230V con fase +neutro y 25A.

La acometida y la tierra (PE) van a bornas, de las bornas la fase y el neutro van al magnetotérmico y la PE va a un "repartidor".

Para poder realizar esto en EPLAN lo que se ha hecho a sido una caja de estructuras y dentro se ha colocado tres puntos de conexión de potencial, a los cuales en sus propiedades se les han asignado el color marrón para línea 1, azul para neutro y verde con línea discontinua para PE.

Las bornas se han insertado desde el apartado "Insertar-Símbolo" y el magnetotérmico se ha insertado desde "Insertar-Dispositivo" mediante la búsqueda de este introduciendo su número de referencia en el buscador de artículos.

Seguidamente se han introducido dos puntos de interrupción para ir a la siguiente página en este caso.

Por último en "Datos de proyecto-Conexiones-Numeración-Colocar" se ha colocado el punto de definición de conexión, para etiquetar de manera automática estos hilos se ha realizado mediante el comando Ctrl+Q.

En esta página vemos como nos llega la línea y el neutro mediante punto de interrupción y continúa mediante otros puntos de interrupción hacia la página 100 como indican sus referencias de cruce situadas a los lados de estos puntos.

Para poder derivar la línea hacia abajo debemos pinchar y arrastrar la pieza de derivación con la "T" hacia abajo, así se ve como un triangulo sin uno de sus lados que va hacia el magnetotérmico, así se consigue bifurcar.

Tenemos un magnetotérmico de 230V con fase +neutro de 10A que aguas abajo tiene conectado por un lado la alimentación de la fuente de alimentación con PE y la alimentación del PLC como nos indican los puntos de interrupción donde acaban estos hilos.

A la fuente de alimentación le salen dos hilos que acaban en puntos de interrupción ya transformados en 24VDC y 0VDC.

La fuente de alimentación se ha insertado desde el apartado "Insertar-Dispositivo" y en el buscador hemos buscado la fuente de alimentación por su referencia y la hemos insertado en el esquema, si no existiese la fuente de alimentación como dispositivo habría que insertarla como macro, para ello cambiamos el paso de "Insertar-Dispositivo" por "Insertar-Macro", si no tenemos ni el archivo EDZ ni la macro podemos descargarla en este caso de la página de SIEMENS.

Por último se etiquetan y se enumeran de manera automática los hilos.

En esta página vemos un módulo de corte selectivo alimentado a 24VDC, las salidas están repartidas en salidas a PLC, señales internas de armario, señales externas de armario y el último canal se reserva.

El módulo de corte selectivo sirve para repartir la corriente de carga en varios circuitos o derivaciones y para monitorizar la intensidad que circula por ellos, en este caso por cada canal 10A.

Podemos ver que la salida 12 esta conectada a una entrada del PLC que es el estado de protección del módulo de corte selectivo.

Por la entrada RST tenemos un contacto asociado al relé -13KA1, este relé está conectado a la salida del PLC y a 0VDC, el contacto de este está alimentado a 24V del canal 2 del corte selectivo.

Por último también se pueden insertar imágenes tan fácil como utilizando el atajo de Windows: Windows+Shift+S, recortamos la imagen encontrada, en este caso del corte selectivo, y guardamos la imagen en el directorio de imágenes asociado a EPLAN. Una vez guardada la imagen, sobre el fondo del area de trabajo hacemos click derecho del ratón y seleccionamos "Insertar imagen".

En esta página podemos ver los repartidores de 0VDC y 24V del canal 1 del corte selectivo.

Para realizar estos repartidores lo que se ha hecho es crear una caja de aparato, le hemos insertado puntos de conexión de dispositivo y a la salida de estos puntos de conexión le hemos conectado puntos de interrupción que van a donde sus referencias cruzadas marcan.

Por último se han etiquetado los hilos.

En esta página tenemos el relé de seguridad que está alimentado a 24V por el canal 2 del corte selectivo y a 0VDC de la fuente de alimentación.

A este relé esta conectada la seta de parada de emergencia situada en la caja del HMI, además tiene conectado en una de sus entradas un contacto del relé de Reset, que este a su vez esta conectado a una salida del PLC y a 0VDC.

En el contacto 42 esta conectada una entrada de PLC para saber el estado de protección del relé de seguridad -15KF1.

Además tiene tres salidas con puntos de interrupción llamadas 24SEG1, 24SEG2 y 24SEG3.

Por último se han etiquetado los hilos.

En esta página vemos como llegan dos puntos de interrupción que son la continuación de los otros puntos mencionados de la página 12 y continúan hacia la página 102.

Nos encontramos con un interruptor automático con disparador por sobrecarga con retardo de 2,2 a 3,2A.

Como tenemos una línea monofásica lo que hacemos es introducir aguas arriba por el contacto 1 la fase, la sacamos por el contacto 2 aguas abajo para introducirlo aguas arriba por el contacto 3, y así tener una línea monofásica. Por el contacto 5 le entra el neutro aguas arriba y por el contacto 4 sacamos la fase, por el contacto 6 sacamos el neutro que van a las entradas de un transformador de corriente de 500VA, las salidas de este transformador van a dos puntos de interrupción.

Por último etiquetamos los hilos y nombramos.

En esta página tenemos el variador de frecuencia, el cual alimentamos con los puntos de interrupción que vienen del transformador (página anterior), además para proteger al variador le introducimos los puntos de interrupción SEG1 y SEG2 de la salida del relé de seguridad, también introducimos 0VDC por dos entradas para los SEG mencionados anteriormente.

Para conectar el variador con el PLC lo hacemos mediante cable PROFINET (Ethernet), como podemos ver le llega un punto de interrupción desde el PLC.

Por las salidas U2, V2, W2 y PE2 conectamos al motor pasando por los contactores de KM1. El motor se ha introducido insertando símbolo, mientras que el variador se ha insertado o bien por dispositivo o bien por macro, la caja donde está el motor nos indica que no está dentro del armario, esta caja se hace mediante la introducción de caja de estructura.

Por último etiquetamos y nombramos los hilos.

En esta página vemos como llegan dos puntos de interrupción, uno por 24V del canal 2 del corte selectivo y otro del 24SEG3.

El hilo que viene del canal 2 va a un contacto del relé KA3 y está enseriado con el relé KM1, la salida de este relé va a 0VDC.

El 24SEG3 alimenta tanto a los relés KA1 y KA2 como a sus contactos, los relés en su otro contacto van a 0VDC y los contactos son los que van a través de dos puntos de interrupción a las entradas SEG1 y SEG2 del variador mencionado en la página anterior.

Además también vemos una salida del PLC conectada al relé KA3, esta salida lo que hace es el corte de alimentación del motor.

Por último etiquetamos y nombramos los hilos.

En esta página tenemos las fotocélulas situadas en la cinta, como nos marca el recuadro que las cubre.

Las fotocélulas como vemos están alimentadas por el 24V del canal 3 del corte selectivo y por 0VDC de la salida B del repartidor, la alimentación de estas fotocélulas se realiza mediante el contacto 1 y 2 y la salida de datos hacia las entradas del PLC se hacen por el contacto 3.

Para insertar los cajetines de entradas de PLC lo hacemos mediante "Insertar-Símbolo-PLC", las fotocélulas las insertamos de la misma manera pero modificando el último paso por "Detectores", en este caso también se han insertado imágenes, mangueras y bornas.

Por último etiquetamos y nombramos los hilos.

En esta página tenemos la CPU del robot, la cual alimentamos a 230VAC aportada por los dos puntos de interrupción que vienen de la página 100, estos puntos de interrupción van a un magnetotérmico de 230V de fase +neutro y 10A.

Este magnetotérmico lo hemos introducido mediante la opción "Insertar-Dispositivo" y en el buscador buscamos su referencia.

Esta alimentación le llega a la CPU por la entrada A y B y por la entrada D le llega la PE.

Los hilos de color naranja que tienen puntos de interrupción en sus extremos son los que van al relé de seguridad de la página 15, así este relé es como protege al robot.

Por las entradas D0 alimentamos la salida que va hacia la electroválvula de la pinza del robot.

Además conectamos mediante cable PROFINET (Ethernet) con el PLC.

Por último etiquetamos y nombramos los hilos.

En esta página vemos la electroválvula de la pinza mencionada en la página anterior que por su entrada 1 le llega la señal del robot y por su contacto 2 le introducimos 0VDC.

La electroválvula la hemos introducido mediante "Introducir-Símbolo-Válvula".

Por último etiquetamos y nombramos los hilos.

En esta página tenemos el encoder, este convierte el movimiento en una señal eléctrica que es leída en este caso por el PLC.

El encoder esta alimentado por 0VDC y 24V del canal 3 del selector, por la borna 3 y 4 sacamos los hilos de información para que el PLC cuente movimientos en general.

Para el encoder lo que se ha hecho a sido crear una caja de aparato con un punto de conexión, dentro de esta caja también se ha insertado una imagen para identificarlo ya que no existe ni macro ni archivo EDZ. A la salida de este punto de conexión lo que se ha hecho a sido puentear una manguera de 8 hilos y conectarlos a bornas.

Por último etiquetamos y nombramos los hilos.

En esta página vemos el selector y el botón situados en la caja de la pantalla HMI, estos elementos de maniobra están conectados a bornas de 24VDC y a su salida están conectadas a entradas del PLC que estas están en reserva, ósea que no se utilizan.

Se han insertado imágenes del selector y del botón mediante click derecho "Insertar Imagen" y las bornas y los cajetines se han insertado como se ha mencionado en otras páginas.

Por último etiquetamos y nombramos los hilos.

En esta página tenemos tres entradas de PLC borneadas en reserva.

Por último etiquetamos y nombramos los hilos.

En esta página tenemos puntos de interrupción de 24V del canal 3 del selector para alimentar los contactos de los relés que en su otro extremo van a bornas y tenemos 0VDC que va a la entrada A2 del relé que en su otro extremo A1 va a la salida del PLC, estas salidas están en reserva.

Todos los elementos introducidos en esta página ya han sido explicados anteriormente como insertarlos.

Por último etiquetamos y nombramos los hilos.

En esta página vemos lo mismo que en la anterior pero con una salida menos.

En esta página vemos un Switch donde están conectados todos los cables PROFINET, como por ejemplo el que lleva a la caja del HMI pasando por un conector pasamuros y las demás salidas a los distintos dispositivos como indican su referencia cruzada al extremo del punto de interrupción.

Para poder ver las distintas vistas de un Switch e insertarlas tenemos que "Insertar-Dispositivo" buscamos por referencia y con Shift+Tab vamos cambiando la vista del dispositivo, cuando tenemos la vista que deseamos pulsamos Enter, repetimos el proceso para insertar otra vista.

En esta página vemos la alimentación de la pantalla HMI, para ello tenemos un punto de interrupción que viene de 24V del canal 1 del corte selectivo y 0VDC por otro punto de interrupción, también le conectamos a tierra y le llega el cable PROFINET del conector pasamuros.

En esta página vemos la alimentación a la puerta de enlace, para ello se alimenta de la misma manera que la pantalla HMI, a través de dos puntos de interrupción que vienen del mismo sitio que los de la pantalla HMI.

Además también le llega un cable de Ethernet del Switch.

En esta página vemos la alimentación del PLC o también llamada CPU, por el conector L1 le metemos la fase de 230V que viene de un punto de interrupción y por su conector N le introducimos el neutro que viene también de 230V que también viene de un punto de interrupción.

Lo conectamos por su conector 3 a PE y después alimentaremos las entradas con 24V que viene del canal 1 del corte selectivo que viene de un punto de interrupción y 0VDC que viene del repartidor, también viene de un punto de interrupción.

Puenteamos para alimentar el Slot2 a 0VDC y puenteamos el 24V para alimentar los Slots de salida del PLC.

Para introducir el PLC tenemos que "Insertar-Dispositivo" y buscar por su referencia, después le damos a Shift+Tab hasta que tengamos la vista de alimentación del PLC.

En esta página vemos la vista del PLC de entradas y salidas, a la izquierda tenemos las entradas y a lo que están asignadas en letra negrita y en letra verde sus referencias cruzadas para saber en que página están dichas entradas. En el lado derecho tenemos las salidas del PLC, es lo mismo que las entradas, en negrita su función y en verde su referencia cruzada.

Para introducir esta vista repetimos lo mismo que en la página anterior al insertar dispositivo y pulsamos Shif+Tab hasta que tengamos la vista de entradas y salidas.

Otro día explicaré como se asocian las entradas y las salidas.

COMANDOS EPLAN