Circuitos permisivos e de interbloqueo en sistemas de control industrial

Una aplicación práctica de lógica de interruptores y relés es en sistemas de control donde varias condiciones de proceso deben cumplirse antes de permitir arranque de equipo.

Un ejemplo común es sistema de control de quemadores para hornos de combustión grandes. Para arrancar quemadores con seguridad, la lógica de control debe recibir «permiso» de múltiples interruptores de proceso: presión alta y baja de combustible, flujo de ventilador de aire, posición de compuerta de chimenea, posición de puerta de acceso, y más.

Cada condición de proceso se llama permisivo. Los contactos permisivos se cablean en serie de modo que si cualquiera detecta condición insegura, el circuito se abre.

Si todas las condiciones permisivas se satisfacen, CR₁ energiza y la lámpara verde ilumina. En sistema productivo, relé de control o solenoide de válvula de combustible se colocaría en ese peldaño, activando solo cuando todos los contactos permisivos estén cerrados.

Si alguna condición falla, la cadena serie se abre, CR₂ desenergiza y la lámpara roja enciende.

Nota que el interruptor de alta presión de combustible es normalmente cerrado: abre cuando presión excede consigna. Como el estado normal de interruptor de presión es cero (baja) presión, elegimos dispositivo normalmente cerrado para disparar en exceso de presión.

Lógica de relés en sistemas de control

La lógica de relés también asegura que dos eventos mutuamente excluyentes no ocurran simultáneamente. Caso típico es control de motor reversible, donde dos contactores conmutan secuencia de fases del motor. Energizar ambos contactores adelante y atrás simultáneamente podría cortocircuitar fases A y B.

Con contactor M₁, fases A, B y C conectan directamente a terminales 1, 2 y 3 del motor. Con contactor M₂, fases A y B se intercambian, invirtiendo rotación del motor.

El diagrama también muestra contacto de sobrecarga térmica «OL» normalmente cerrado en cada fase. Si un elemento calentador se sobrecalienta, el contacto abre y bloquea energización de ambos contactores.

Este diseño funciona solo si el operador nunca presiona ambos botones a la vez. Accionamiento simultáneo cortocircuitarí fases A y B, creando condición peligrosa.

Prevención de cortocircuitos con interbloqueos

Para eliminar este riesgo, el circuito puede cablearse de modo que energizar un contactor desactive automáticamente el otro. Esto se llama interbloqueo y típicamente se logra con contactos auxiliares:

Cuando M₁ energiza, su contacto auxiliar normalmente cerrado abre, impidiendo que M₂ energice aunque se presione botón reversa. Lo inverso ocurre cuando M₂ energiza.

Algunos contactores incluyen interbloqueo mecánico —palanca que impide físicamente que ambas armaduras cierren juntas. Por seguridad añadida, interbloqueos eléctricos pueden combinarse con mecánicos, y la simplicidad del circuito hace esta práctica estándar en industria.

Repaso:

• Contactos de interruptor que interrumpen circuito cuando ciertas condiciones físicas no se cumplen se llaman contactos permisivos; el sistema requiere su «permiso» para activar.
• Contactos de interruptor que previenen que un sistema de control ejecute dos acciones incompatibles simultáneamente se llaman interbloqueos.

Hojas de trabajo relacionadas:

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