NOPUL – Relé detector de giro y subvelocidad

El NOPUL es un relé detector de giro y subvelocidad diseñado para comprobar que un eje, polea, tambor u otro elemento mecánico continúa moviéndose durante el funcionamiento de una instalación.

Actúa como una unidad evaluadora de impulsos: recibe los pulsos generados por un sensor externo y mide el tiempo transcurrido entre dos pulsos consecutivos. Si ese tiempo supera el valor programado, el NOPUL interpreta que la velocidad ha descendido por debajo del límite permitido o que el movimiento se ha detenido, y conmuta su salida de relé para generar una alarma o detener el proceso.

De esta forma, no se limita a comprobar que el motor está alimentado o que el eje motriz continúa girando. Permite verificar que el movimiento llega realmente al elemento conducido de la máquina.

Detector de giro para elevadores de cangilones

Una de las aplicaciones más habituales del NOPUL es la protección de elevadores de cangilones utilizados en fábricas de pienso, instalaciones cerealistas, harineras, silos y plantas de manipulación de productos a granel.

En un elevador de cangilones, el motor acciona normalmente la polea superior o polea de cabeza. Sin embargo, que el motor y la polea motriz continúen girando no garantiza que la banda y los cangilones se estén desplazando correctamente.

La banda puede romperse, deslizar sobre la polea motriz, perder tensión o quedar bloqueada debido a una acumulación de producto. En estas situaciones, el motor puede continuar funcionando mientras la polea inferior, también denominada polea de pie o tambor inferior, reduce su velocidad o deja de girar.

Para detectar esta situación, se instala un sensor en el eje o tambor inferior. El sensor detecta uno o varios tornillos, dientes, levas u objetivos metálicos durante cada vuelta y envía una secuencia de pulsos al NOPUL, instalado en el cuadro eléctrico.

Si la polea inferior se detiene o su velocidad cae por debajo del valor establecido, aumenta el tiempo entre pulsos. Cuando se supera el tiempo programado, el NOPUL conmuta su salida para activar una alarma, informar al PLC o solicitar la parada de la instalación.

¿Qué averías permite detectar?

El NOPUL permite detectar la pérdida de movimiento o una reducción anormal de velocidad asociada a diferentes averías mecánicas:

• Rotura de la banda de un elevador de cangilones.
• Deslizamiento de la banda sobre la polea motriz.
• Bloqueo de la polea inferior o del tambor de retorno.
• Atasco o acumulación de producto.
• Pérdida de tensión de una banda.
• Rotura de una cadena o correa de transmisión.
• Rotura o desacoplamiento de un eje.
• Fallo de un acoplamiento o embrague.
• Parada del elemento conducido aunque el motor continúe funcionando.

El NOPUL no identifica directamente cuál de estas averías se ha producido. Detecta su consecuencia: ausencia de pulsos, parada o reducción de velocidad del elemento supervisado.

Entrada universal para diferentes captadores

El NOPUL admite diferentes tipos de sensores y señales de impulsos. La entrada se configura mediante selectores laterales, permitiendo adaptar el equipo a captadores existentes o a diferentes tecnologías de detección.

• Sensores NPN.
• Sensores PNP.
• Sensores Push-Pull.
• Sensores NAMUR.
• Contactos libres de potencial.
• Señales TTL de 5 V.
• Captadores magnéticos.
• Señales alternas compatibles.

Puede conectarse a captadores de dos o tres hilos y dispone de una conexión de excitación para la alimentación de sensores compatibles.

Ajuste del límite de subvelocidad

La velocidad mínima no se programa directamente en revoluciones por minuto. El NOPUL permite ajustar el tiempo máximo admisible entre dos pulsos consecutivos.

Mientras los pulsos llegan antes de que finalice el tiempo programado, la máquina se considera en funcionamiento normal. Si el intervalo entre pulsos supera ese valor, el relé activa el estado de alarma.

El tiempo puede configurarse desde 1 milisegundo hasta 99 minutos, lo que permite controlar tanto máquinas rápidas como mecanismos de movimiento muy lento. La frecuencia máxima de entrada es de 1 kHz, equivalente a 1.000 pulsos por segundo.

Temporización durante el arranque

Durante el arranque de una cinta, elevador, ventilador, molino u otra máquina puede transcurrir un tiempo antes de que el sensor comience a generar pulsos con normalidad.

Para evitar falsas alarmas, el NOPUL permite memorizar un tiempo de inhibición de alarma durante el arranque. Durante este intervalo, el equipo espera a que la máquina alcance su régimen normal antes de comenzar a supervisar el tiempo entre pulsos.

Alarma enclavable o de rearme automático

La alarma puede configurarse en dos modos de funcionamiento:

• Alarma memorizada o enclavada: la salida permanece en estado de alarma aunque se recuperen los pulsos. Es necesario realizar un rearme.
• Alarma sin memorizar: la salida vuelve automáticamente al estado normal cuando se recupera el movimiento.

El modo enclavado resulta especialmente útil cuando se necesita inspeccionar la instalación antes de volver a ponerla en marcha después de una parada, un atasco o una pérdida de velocidad.

Salida de relé con funcionamiento ante fallo

El relé permanece energizado durante el funcionamiento normal y se desenergiza cuando aparece una alarma. La pérdida de alimentación también provoca el cambio de estado de la salida.

Esta lógica permite que una pérdida de tensión, una desconexión del equipo o una desaparición de los pulsos genere una señal de fallo en el circuito de control.

La salida estándar dispone de un contacto conmutado con bornes normalmente cerrado, común y normalmente abierto. Opcionalmente, el equipo puede suministrarse con salida de transistor PNP, NPN o TTL.

Otras aplicaciones industriales

Cintas transportadoras

El sensor puede instalarse en una polea de retorno o tambor no motriz. Si la banda se rompe, desliza o queda bloqueada, la velocidad del tambor disminuye y el NOPUL genera la señal correspondiente.

Transportadores de tornillo sinfín

Permite detectar pérdidas de movimiento causadas por un atasco, la rotura del eje, un desacoplamiento o un fallo de la transmisión.

Transportadores de cadena y redlers

La supervisión del eje conducido permite detectar roturas de cadena, enganchones, bloqueos y fallos mecánicos que no siempre pueden identificarse controlando únicamente el motor.

Ventiladores y extractores

En ventiladores accionados mediante correas, el motor puede continuar girando aunque la correa se rompa o deslice. Un sensor instalado en el eje del ventilador permite verificar que la hélice sigue moviéndose.

Molinos, trituradoras y maquinaria de proceso

Puede utilizarse para supervisar rodillos, ejes y otros elementos rotativos, detectando paradas o reducciones de velocidad asociadas a bloqueos y sobrecargas.

Agitadores y mezcladoras

Permite comprobar que el eje de agitación gira realmente y detectar un desacoplamiento, una rotura de transmisión o un bloqueo del mecanismo.

Ventajas del NOPUL

• Controla el movimiento real del elemento conducido.
• Detecta ausencia de giro, parada y subvelocidad.
• Entrada universal compatible con diferentes tipos de captadores.
• Tiempo entre pulsos configurable desde 1 ms hasta 99 minutos.
• Frecuencia de entrada de hasta 1 kHz.
• Temporización de inhibición durante el arranque.
• Alarma enclavable o de rearme automático.
• Salida de relé conmutada para conexión a PLC, alarmas o circuitos de control.
• Funcionamiento ante pérdida de alimentación.
• Formato estrecho de 17,5 mm para montaje en carril DIN.
• Adecuado para elevadores, cintas, sinfines, redlers y maquinaria rotativa.

Selección e instalación

Para ajustar correctamente el NOPUL es necesario conocer la velocidad aproximada del eje, el número de pulsos generados por vuelta, el tiempo de arranque de la máquina y el tiempo máximo admisible sin movimiento.

En mecanismos lentos puede ser conveniente instalar varios objetivos metálicos por vuelta para reducir el tiempo de detección. En máquinas rápidas puede ser suficiente un único tornillo, diente o elemento de detección.

GUEMISA puede ayudar a seleccionar el captador, determinar su posición, calcular el número de pulsos por vuelta y configurar el tiempo de alarma adecuado para cada aplicación.

Nota: el NOPUL es un equipo de supervisión y protección de procesos. La documentación disponible no acredita una función de seguridad certificada conforme a SIL o Performance Level, por lo que no debe utilizarse como único elemento de una parada de emergencia o de un enclavamiento de seguridad.