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DISPOSITIVOS ELECTRNICOS CATERPILLAR1Preparar e instruir al personal de operacin y Mantenimiento de Equipos Caterpillar para que puedan interpretar y solucionar los problemas elctricos y electrnicos asociados a cdigos de diagnstico.OBJETIVO GENERAL 2TEMARIOINTRODUCCIN.MDULO I: Seales electrnicasCorriente AlternaFormas de modular la Seal.Dispositivos o fuentes de entradaInterruptores o switch Diagnstico en entradas tipo Switch (voltaje de referencia) Sender o EmisoresSensoresMDULO II:Dispositivos de salidaSolenoides y vlvulas proporcionales.Rel o RelayIndicadores de Alerta

MDULO III: Cdigos de Diagnstico 31Definicin de los cdigos de diagnstico

MDULO IV: Descripcin de los tipos de ECMComunicacinHardware y SoftwareEl Mdulo de PersonalidadEstructura Interna de Un ECMEventos Registrados.

INTRODUCCIN Recordando la electricidad VOLTAJE, CORRIENTE Y RESISTENCIA. USAR UN MULTITESTER PARA: MEDIR VOLTAJE. MEDIR CONTINUIDAD O RESISTENCIA. MEDIR UN DIODO. ETC.

UNA VUELTA POR CONCEPTOS ELCTRICOS SEGURIDAD ANTE TODO

MDULO I

OBJETIVOS DEL MDULO

Al final de este mdulo los participantes estarn capacitados para establecer la diferencia entre los distintos dispositivos de entrada, clasificarlos y explicar su funcionamiento, adems de realizar las mediciones necesarias para diagnosticar el estado en el que se encuentran.

SEALES ELECTRNICAS

Los circuitos electrnicos procesan una seal de alguna forma. La seal puede ser tan simple como el pulso elctrico creado por el cierre de los contactos de un interruptor, o compleja como una seal digital que evala el nivel de un fluido.Las seales pueden dividirse en dos grandes grupos: Corriente continua (CC o DC).Corriente alterna (AC)

POSITIVA FIJANEGATIVA FIJAPOSITIVA VARIABLEPULSOS POSITIVOSSEALES DC9FORMAS DE MODULAR LA SEALModulacin Analgica, que representa el parmetro como nivel de Voltaje.

Modulacin de frecuencia, que representa el parmetro como un nivel de frecuencia.

Modulacin de ancho de pulso (PWM), que corresponde a una seal digital que representa el parmetro como porcentaje de ciclo de trabajo.

SEALES ANLOGASPRESIN11

SEALES DIGITALESDOS NIVELES DISTINTOS DE AMPLITUDALTOBAJO12

MODULACIN DE ANCHO DE PULSOCICLO DE TRABAJOTIEMPO ON V/S TIEMPO OFFUN PERIODO13

ONDA SENOIDALPERIODO15DISPOSITIVOSDE ENTRADA16Los dispositivos de entrada, son usados para el monitoreo de la informacin asociada a los sistemas de la mquina. Los dispositivos de entrada convierten parmetros fsicos como velocidad, temperatura, presin, posicin, flujo o nivel en una seal electrnica.Los sistemas de control electrnico, usan esta seal electrnica (informacin de entrada) para el monitoreo de los componentes y para originar seales de salida apropiadas.

CLASIFICACINSWITCHES.

SENDER.

SENSORES.INTERRUPTORES O SWITCHESLos interruptores poseen mltiples aplicaciones para control, como por ejemplo nivel, flujo o presin. Los interruptores poseen en su interior dos contactos, que pueden estar normalmente abiertos o cerrados, dependiendo de la construccin mecnica y de la necesidad de cada caso.

INTERRUPTORES O SWITCHES

SWITCH DE TEMPERATURA ACEITE DE FRENOSMULTITESTER MIDE:

VOLTAJE. RESISTENCIA (OHMS)SW TEMPERATURA ACEITE FRENOS TRASERO21

SWITCH PRESIN ACEITE DE FRENOMULTITESTER MIDE:

VOLTAJE.

RESISTENCIA (OHMS)SW PRESIN CIRCUITO ACEITE FRENOS22

SWITCH NIVEL REFRIGERANTE MOTOR RESISTENCIA VARIABLE CON SWMULTITESTER MIDE:

VOLTAJE.

RESISTENCIA (OHMS)SW. CIRCUITO NIVEL REFRIGERANTE23

SWITCH DE FLUJO PALANCA CON SWITCHMULTITESTER MIDE:

VOLTAJE. RESISTENCIA (OHMS)SW. DE FLUJO CIRCUITO REFRIGERANTE24

SWITCH OPERADOS POR EL OPERADORDIAGNOSTICO EN ENTRADAS TIPO SWITCH Para diagnosticar, localizar y solucionar efectivamente problemas enlos interruptores y de las entradas de los interruptores, es importante entender los principios de operacin.

SENDER O EMISORES

0 a 240 Ohmios.70 a 800 Ohmios

SENSOR DE TEMPERATURA PASIVO RESISTOR VARIABLE. SENSOR DE 2 CABLESMULTITESTER MIDE:

VOLTAJE.

RESISTENCIA (OHMS)CIRCUITO SENSOR DE TEMPERATURA REFRIGERANTE28

SENSOR DE NIVEL DE COMBUSTIBLE RESISTIVO (SENDER) CIRCUITO SENSOR NIVEL DE COMBUSTIBLEMULTITESTER MIDE:

VOLTAJE.

RESISTENCIA (OHM)

0 a 240 Ohmios29

70 A 800 OHMIOSPoseen un resistencia llamada termistor, que pueden ser de coeficiente positivo o negativo El ECM o procesador del sistema monitor calcula la resistencia y el sistema monitor muestra la salida en un medidor o indicador de alerta.

SENSORESLos sensores a diferencia de los interruptores o switch, pueden indicar diferentes estados del parmetro medido o detectado, por ejemplo un switch de temperatura de refrigerante de motor, se activar o desactivar de acuerdo a los niveles preestablecidos, es decir, en slo dos situaciones, por el contrario un sensor diseado para el mismo fin podr entregar diferentes valores, dependiendo de la temperatura alcanzada.Los sensores para realizar esta labor, en su interior tienen circuitos electrnicos que procesan la informacin y la convierten en seal antes de que sea enviada hacia algn dispositivo de monitoreo o control electrnico.La seal electrnica se modula de tres formas:Como frecuencia. (Hz)Como modulacin de duracin de Impulso (%) Como modulacin analgica (Voltaje)LOS SENSORES SE DIVIDEN EN DOS TIPOSPASIVOS: Sensores que no procesan la informacin antes de ser enviada, no requieren de alimentacin externa y por lo general tienen solo dos terminales.

ACTIVOS: sensores que requieren de un voltaje de alimentacin para funcionar, tienen tres terminales, dos de estos se utilizan para alimentarlo, y del tercero se obtiene la seal o nivel de voltaje, correspondiente al parmetro detectado o medido.Tipos de sensoresFRECUENCIAPWM ANLOGOANLOGO DIGITAL (PWM)

SENSORES DE FRECUENCIA

Los dos sensores ms comunes son:Sensor de frecuencia magntico o pick-up magntico.Sensor de efecto Hall.

El tipo de sensor usado lo determina ingeniera. En un sistema en donde no son crticas las bajas velocidades, se utiliza un detector magntico. En un sistema en donde la medicin de bajas velocidades es crucial, se usa un sensor de efecto Hall

SENSOR MAGNTICO O PICK UP MAGNTICOLos sensores de frecuencia de deteccin magntica pasivos, convierten el movimiento mecnico en voltaje CA. El voltaje y la frecuencia son proporcionales a la velocidad.

Velocidad de salida de la transmisin en un camin 797 SENSORES DE FRECUENCIA ELECTRNICOS O DIGITALES

El comportamiento de estos sensores es similar al de un Pick Up magntico, la diferencia radica en que estos sensores procesan la seal antes de enviarla a un dispositivo de monitoreo o de control.La alimentacin de este sensor es proporcionada por el dispositivo asociado y los valores de voltaje utilizados son 10, 12.5 13 VDC.SENSOR DE EFECTO HALL: Cuando por una placa metlica circula una corriente elctrica y sta se halla situada en un campo magntico perpendicular a la direccin de la corriente, se desarrolla en la placa un campo elctrico transversal, crendose entonces una diferencia de potencial, la que puede ser medida. Cuando un objeto ferromagntico se aproxima al sensor de efecto Hall, el campo que provoca el imn en el elemento se debilita. As se puede determinar la proximidad de un objeto, siempre que sea ferromagntico.

Mide velocidad desde 0 RPM dentro de una gama amplia de temperatura.

SENSOR DE VELOCIDAD ACTIVO SENSOR DE 3 CABLES. EFECTO HALL

CIRCUITO SENSOR DE VELOCIDADMULTITESTER MIDE:

VOLTAJE.

MODULACIN ANCHO DE PULSO (PWM)

FRECUENCIA.VOLTAJE.PORCENTAJE.

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Nota: El ECM en estos sensores NO contempla el concepto Pull UP o voltaje de referencia41MEDICIONES A UN SENSOR DE FRECUENCIA ELECTRNICO

Medidas realizadas a un sensor de frecuencia electrnico, cuya aplicacin corresponde a un sensor de velocidad y sincronizacin en un motor de inyeccin electrnica.

El voltaje medido entre A y B debe estar entre 12 y 13 VDC.

El Voltaje medido entre el conector C y el B con la llave de encendido en ON y con motor detenido, debe ser menor de 3 VDC. o mayor de 10 VDC.

Durante el arranque, el voltaje medido entre los terminales C Y B debe estar entre 2 VDC. y 4 VDC.SENSOR DE TEMPERATURA DIGITALPosee un oscilador que provee la frecuencia portadora de seal. Dependiendo de la aplicacin, ser la frecuencia.500Hz para los sensores de temperatura de escape y posicin del acelerador.5000Hz para los sensores de temperatura y posicin en general.

Un Termistor que vara su resistencia con los cambios de T, la que es recibida y transformada a una seal digital PWM.

SENSOR DE POSICIN SENSOR DE 3 CABLES. PWM RESISTENCIA VARIABLE.

CIRCUITO SENSOR POSICIN ACELERADOR44

SENSOR DE POSICIN SENSOR DE 4 CABLES. PWM. EFECTO HALL.

CIRCUITO SENSOR POSICIN PALANCA CAMBIO AUTOMATICA45

SENSOR DE TEMPERATURA DIGITAL SENSOR DE 3 CABLES. PWM

MULTITESTER MIDE:

MODULACIN ANCHO DE PULSO (PWM)

FRECUENCIA.VOLTAJE.PORCENTAJE.

CIRCUITO SENSOR DE TEMPERATURA DE ACEITE DE TRANSMISIN (SOLO 725/730/735)46El multmetro digital puede medir VDC. Con el sensor conectado al ECM y la llave de contacto en posicin ON.

Clavija A a Clavija BVoltaje de suministro (8 Vcc)

Clavija C a Clavija BVoltaje variable de acuerdo al parmetro medido.

Clavija C a Clavija BFracuencia (Hz) Constante (depende tipo desensor)

Clavija C a Clavija B5% a 95% (nunca menos de 5% y nunca 100%)MEDICIONES A UN SENSOR DIGITALSensor de temperatura PWM.

SENSOR DE TEMPERATURA Y PRESIN ANLOGO SENSOR DE 3 CABLES. RESISTENCIA VARIABLE.

MULTITESTER MIDE:

VOLTAJE.

CIRCUITO SENSOR PRESIN DE ACEITE48SENSOR DE TEMPERATURA ANLOGO

MEDICIONES A UN SENSOR ANLOGOSensor conectado al ECM y el interruptor de llave de contacto en ON.

Terminal A a clavija BAlimentacin regulada de 5 VDC desde el control.Terminal C a clavija B 0,2 a 4,8 VDC proporcional al valor de T medido.SENSORES ANLOGOS DIGITALUn sensor con la combinacin de dos tipos de sensores, se utiliza un dispositivo que transforma o convierte una seal de nivel de voltaje, que proviene de un sensor anlogo, a una seal digital.Ejemplos de estos sensores son: sensor de nivel de combustible, sensores de presin de aire en algunos equipos Caterpillar, como camiones de obra 785B 789B 793B/C 797 etc.

Hoy en da, estos sensores estn siendo ampliamente reemplazados por un formato de sensor PWM mucho ms compacto y resistente, lo que garantiza una vida de servicio mas larga.

SENSOR DE NIVEL DE COMBUSTIBLE ULTRASNICO MULTITESTER MIDE:

VOLTAJE.

FRECUENCIA.

MODULACIN ANCHO DE PULSO (PWM)

CIRCUITO SENSOR NIVEL DE COMBUSTIBLE SENSOR CON 4 CABLES.51PULL UP

VOLTAJE DE PRUEBAVOLTAJE DE PRUEBAPULL-UP SI SE MIDE ENTRE EL PIN B (TIERRA) Y C (SEAL), CON EL SENSOR CONECTADO, SE OBTIENE EL VALOR DE LA SEAL.

SI SE MIDE ENTRE EL PIN B (TIERRA) Y C (SEAL), CON EL SENSOR DESCONECTADO, SE OBTIENE EL VOLTAJE PULL-UP.

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(VOLTAJE PULL-UP)CIRCUITO SENSOR DE SEALES

HACIA DISPOSITIVOS DE ENTRADA6,5 vcc54DISPOSITIVOS DE ENTRADA(VOLTAJE PULL-UP)CIRCUITO SENSOR DE SEALES

Dispositivo de entrada55

56LOS ECM RECIBEN ALIMENTACIN NOMINAL DE LAS BATERIAS 24 VCC. SIN EMBARGO EL RANGO DE SUMINISTRO FLUCTUA ENTRE + 9 volt. y + 40 volt. LOS ECM SON LOS ENCARGADOS DE GENERAR LA ALIMENTACION HACIA LOS SENSORES, TANTO DE ENTRADA COMO DE SALIDA.

SENSORES ANLOGOS:+ 5 VDC. +/- 0.5 VDC

SENSORES DIGITALES Y PWM+ 8 VDC. +/- 0.5 VDCSENSORES DE FRECUENCIA+ 12,5 VDC.+/- 1 VDC

VOLTAJE DE SUMINISTRO PARA SOLENOIDES DE INYECCIN DE COMBUSTIBLE.+ 105 VDC.+/- 0.5 VDCSUMINISTRO DE VOLTAJE PARA SENSORESPARAMETRO MONITOREADOSENSORACTIVO O PASIVOMEDIDA CON MULTITESTERVELOCIDADPICKUPPASIVO (2 CABLES)VOLTS/FREC/OHMSEFECTO HALLACTIVO (3 CABLES)VOLTS/FREC/PWMTEMPERATURARESISTOR VARIABLEPASIVO (2 CABLES)VOLTS/OHMSRESISTOR VARIABLEACTIVO (3 CABLES)VOLTS/OHMSRESISTOR VARIABLEACTIVO (3 CABLES)VOLTS/FREC/PWMPRESIN GALGA DE DEFORMACIN Cristal cuarzoACTIVO (3 CABLES)VOLTSACTIVO (3 CABLES)VOLTS/FREC/PWMPOSICINRESISTOR VARIABLEACTIVO (3 CABLES)VOLTS/FREC/PWM

EFECTO HALLACTIVO (3 CABLES)MAGNETORESISTIVOACTIVO (3 CABLES)NIVEL DE COMBUSTIBLERESISTOR VARIABLEPASIVO (2 CABLES)VOLTS/OHMSULTRASONICOACTIVO (4 CABLES)VOLTS/FREC/PWMDISPOSITIVOS DE ENTRADA58PARAMETRO MONITOREADOSENSORSE UTILIZA ENVELOCIDADPICKUPRPM MOTOREFECTO HALLCOS (CONVERTIDOR), TOS (TRANSMISIN)VELOCIDAD SINCRONISMO MOTORTEMPERATURARESISTOR VARIABLET REFRIGERANTE ACERTRESISTOR VARIABLET AFTER COOLER (AIRE ENFRIADO DESPUES DEL TURBO)RESISTOR VARIABLET ESCAPEPRESINGALGA DE DEFORMACIN CON RESISTOR VARIABLEP ATMOSFRICAP DIRECCIN, P LUBRICACINPOSICINRESISTOR VARIABLEACELERADOREFECTO HALLPALANCA CAMBIO, LEVANTEMAGNETORESISTIVOCILINDRO DE DIRECCIN MOTOS MNIVEL DE COMBUSTIBLERESISTOR VARIABLEULTRASNICO59MDULO II

DISPOSITIVOS DE SALIDA

SOLENOIDES (ON-OFF, PROPORCIONALES Y PWM) RELS. LAMPARAS (INDICADORES). ALARMAS. DISPLAY DIGITALES. MOTORES.

SOLENOIDES62

SOLENOIDE PWMINYECTOR ELECTRNICO UNITARIO (EUI)

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SOLENOIDE DE PARTIDAREL DE PARTIDASWITCH DE PARTIDALLAVE CONTACTOBATERA64

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INDICADOR DE ALERTAMEDIDOR UNIVERSALAREA DE MENSAJEREA PRECAUCION DEL INDICADORMDULO CENTRAL DE MENSAJESINDICACIN ESTADO DE COMUNICACIN66MDULO IIICODIGOS DE DIAGNSTICO.

DEFINICION DE CODIGOS DE DIAGNSTICO.Los cdigos de diagnstico representan un problema con el sistema de control ELECTRNICO O ELCTRICO que se debe investigar y corregir lo antes posible.Cuando se genera un cdigo de diagnstico, un mdulo de visualizacin como el Sistema Monitor Caterpillar (CMS) permite alertar al operador o al tcnico de servicio de la condicin anmala. Los cdigos de diagnstico constan de tres cdigos (MID, CID y FMI).

El MID (Identificador del mdulo) indica el mdulo electrnico que gener el cdigo de diagnstico.

El CID (Identificador del componente) indica el componente en el sistema.

El FMI (Identificador de la modalidad de falla) indica la modalidad de falla que est presente.

CDIGOS DE DIAGNOSTICONota: Todos los mdulos de control electrnico (ECM) que usan el enlace de datos tienen un identificador de mdulo (MID). El MID se indica para cada mdulo: ECM del motor (delantero) ... 033 ECM del motor (trasero) ... 034 ECM del motor (master) ... 036 Mdulo principal del VIMS ... 049 ECM de la transmisin ... 081 ECM del chasis ... 087 ECM del freno/enfriamiento ... 116

MDULO IVECM70

ADEM I Es utilizado en los motores de la familia 3500 y prcticamente ya no se fabrica, solamente como repuesto para las unidades que circulan en el mundo.

ADEM II Es utilizado en varias familias de motores cuyas aplicaciones ms comunes son Minera, Marinos, Generacin, Vehicular e Industrial. Familia 3500B, 3400E (HEUI), 3176B (MEUI), 3406E (MEUI)

ADEM III Solo en motores cuya aplicacin es vehicular.Familia 3100(HEUI), C9 (HEUI), C10, 12, 15 (MEUI)MAC : (ECM) CONTROL APLICACIONES MULTIPLES.CONTROL ANALISIS DE RODADURA O CAMINO (RAC). CHASSIS.VIMS.TRANSMISIONFRENO-ENFRIAMIENTO.

Independiente del tipo, un ECM tiene algunas caractersticas bsicas que permite su funcionamiento.Seales de entrada.Seales de salida.Suministro de energa para los sensores que se le conectanSuministro de energa desde bateras externas para su funcionamiento. Diferentes tipos de comunicacin, segn la aplicacin. CARACTERSTICAS ELECTRICAS Y COMUNICACINObservacin:En los ECM utilizados en equipos de minera, uso industrial y generacin, el modo ATA DATA LINK, solo se utiliza para programar los ECM a travs de un programa llamado Flash, que es parte del ET. Cabe sealar que este modo de comunicacin en el camin 797 solo lo utiliza el ECM maestro. En los otros ECM, para realizar diagnsticos y para programar, se utiliza CAT DATA LINK.

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SISTEMA DE ADMINISTRACION DE INFORMACIN VITAL (VIMS)ADEMSENSORESSENSORESCONTROL DE TRANSMISINMODULO INTERFASE VIMSMODULO INTERFASE VIMSCONTROL DE IMPLEMENTOSSENSORESCAT DATA LINKCAT DATA LINK79

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TECLADO Y CENTRO DE MENSAJES81

SISTEMA ELECTRNICO 797BMONITOREO MEDIDORES. MONITOREO. ALARMAS. MEDIDAS. MEDIDAS. SINCRONIZACIN DE RELOJ. IDENTIFICACIN DE MQUINA.AUTO LUBRICACIN.ESCLAVOS CONTROL DE EMISIN. INYECCIN DE COMBUSTIBLE.. PARADAS DE MQUINA. INYECCIN DE TER. DIAGNSTICOS. ELOCIDAD DE MOTOR. MOTOR

MASTER POSICIN ACELERADOR. ALTERNATIVA ACELERADOR. VELOCIDAD DE MOTOR. AYUDA PARTIDAMANUAL. PRE LUBRICACIN.ADEM II MASTERADEM II ESCLAVO 1ADEM II ESCLAVO 2TRANSMISIN CONTROL ELECTRNICO PRESIN EMBRAGUE. ECPC PROTECCIN EN FALLA DE ENGRANAJE. INHIBICIN EN MARCHA NEUTRA. CONTROL POSICIN ACELERADOR. ADMINISTRADOR DIRECCIN - LIMITADOR DE TORQUE. PROTECCIN SOBREVELOCIDAD. - LIMITADOR DE VELOCIDAD.LIMITE ENGRANAJE SUPERIOR.MONITOR DE RUEDACONTROL Y ANALISIS DE CAMINOSENFRIAMIENTO DE FRENO CONTROL DE AUTO RETARDO. FRENO ESTACIONAMIENTO CONTROL VELOCIDAD VENTILALOR MOTOR. CONTROL VELOC. BOMBA ENFRIAMIENTO FRENO. MONITOREO TEMPERATURA DE FRENO. CONTROL PRESION Y ENFRIAMIENTO EJE TRASERO.CHASIS PARTIDA NEUTRA. - PROTECCIN PARTIDA ALARMA RETROCESO. - CONTROL LEVANTE. CONTADOR DE CARGA. NEUTRALIZAR REVERSA.82

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(1) ECM de la transmisin. (2) ECM del chasis.(3) ECM del freno/enfriamiento. (4) ECM del VIMS. (5) ECM del RAC (control anlisis de rodadura)435

1.-MAESTRO 2.- DELANTERO. 3.- POSTERIOR

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