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AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL ORGANIZAN: 2 CONTINUAMOS AUTOMATIZACIÓN En las ultimas décadas se ha seguido la tendencia de automatizar de manera progresiva procesos productivos de todo tipo. Esta tendencia ha sido y sigue siendo posible gracias al desarrollo y abaratamiento de la tecnología necesaria. La automatización de los procesos de producción persigue los objetivos: ◦ Mejorar la calidad y mantener un nivel de calidad uniforme. ◦ Producir las cantidades necesarias en el momento preciso. ◦ Mejorar la productividad y reducir costes. ◦ Hacer más flexible el sistema productivo (facilitar los cambios en la producción). DEFINICIÓN DE AUTOMATIZACIÓN Se define un sistema (máquina o proceso) automatizado como aquel capaz de reaccionar de forma automática (sin la intervención del operario) ante los cambios que se producen en el mismo, realizando las acciones adecuadas para cumplir la función para la que ha sido diseñado. NIVELES DE AUTOMATIZACIÓN 1. Nivel de maquina. En este nivel se considera la automatización de una máquina que realiza una tarea productiva simple determinada. 2. Nivel de célula (de grupo). En este nivel se considera el control automatizado de un conjunto de máquinas que trabajan conjunta y coordinadamente para realizar un proceso de producción más complejo. 3. Nivel de planta. En este nivel se considera el control automatizado de toda la planta de producción que trabaja de forma coordinada para cumplir unos objetivos de producción global de la fábrica. 4. Nivel de empresa. En este nivel se considera el conjunto de la empresa (gestión, ventas, producción). ESTRUCTURA DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO Un sistema de lazo cerrado, donde la información sobre los cambios del proceso captada por los sensores es procesada dando lugar a las acciones necesarias, que se implementan físicamente sobre el proceso por medio de los actuadores. Este sistema de control se comunica eventualmente con el operador, recibiendo de este consignas de funcionamiento, tales como marcha, paro, cambio de características de producción, etc... y comunicándole información sobre el estado del proceso (para la supervisión del correcto funcionamiento). LAZO CERRADO LAZO ABIERTO CLASIFICACIÓN TECNOLÓGICA En función de la tecnología empleada para la implementación del sistema de control, se puede distinguir entre automatismos cableados y automatismos programados. AUTOMATISMOS CABLEADOS Se implementan por medio de uniones físicas entre los elementos que forman el sistema de control (por ejemplo, contactores y relés unidos entre sí por cables eléctricos). La estructura de conexionado entre los distintos elementos da lugar a la función lógica que determina las señales de salida en función de las señales de entrada. Se pueden distinguir tres tecnologías diferentes: ◦ Fluídica (neumática o hidráulica). ◦ Eléctrica (relés o contactores). ◦ Electrónica estática (puertas lógicas y biestables). AUTOMATISMOS PROGRAMADOS Se implementan por medio de un programa que se ejecuta en un microprocesador. Las instrucciones de este programa determinan la función lógica que relaciona las entradas y las salidas. Se pueden distinguir 3 formas de implementación: ◦ Autómata programable industrial. Hoy por hoy es el que más se utiliza en la industria. Es un equipo electrónico programable en un lenguaje específico, diseñado para controlar en tiempo real y en ambiente de tipo industrial procesos secuenciales. Se utilizan para el control de máquinas y procesos. ◦ Ordenador (PC industrial). Cada vez se utilizan más. Son ordenadores compatibles con los PC de sobremesa en cuanto a software, pero cuyo hardware esta especialmente diseñado para ser robusto en entornos industriales. ◦ Microcontrolador. Son circuitos integrados (“chips”) programables, que incluyen en su interior un microprocesador y la memoria y los periféricos necesarios. SEGURIDAD EN LOS AUTOMATISMOS Un aspecto que tiene especial importancia en la implementación de automatismos es la seguridad. Esta se debe tener en cuenta de dos formas. Por una parte se debe definir la secuencia de operaciones del proceso de forma que se garantice en todo momento la seguridad de los operarios. Por ejemplo, una prensa en la que el operario introduce una chapa para después darle al pulsador de marcha. La secuencia del automatismo debería permitir la puesta en marcha de la prensa solo cuando el operario pulsa de forma simultanea dos pulsadores separados. De esta forma se garantiza que las dos manos quedan fuera de la prensa cuando esta actúa. REPRESENTACIÓN DE LOS AUTOMATISMOS ◦ La función lógica implementada por un automatismo se puede representar de diversas formas. Las 2 formas tradicionales son la lógica de contactos y las puertas lógicas, que permiten representar funciones lógicas sencillas. ◦ Hay otras formas de representación del automatismo que están a un nivel superior. Sirven para definir funcionalmente un automatismo secuencial completo. Entre ellas se pueden destacar los diagramas de flujo y el GRAFCET. LÓGICA DE CONTACTOS Las variables binarias se representan mediante contactos que están cerrados o abiertos según este activa (1) o inactiva (0) la variable en cuestión. La combinación (conexión) de contactos en serie y paralelo permite representar una función lógica. PUERTAS LÓGICAS ◦ La función lógica se representa mediante compuertas lógicas (puertas AND, NAND, OR y NOR). Es la representación utilizada cuando el automatismo se implementa con circuitos electrónicos digitales. DIAGRAMA DE FLUJO Es una forma de representación de más alto nivel que las dos anteriores. Consiste en un diagrama con dos tipos de elementos, los nodos de decisión y los nodos de actuación o tratamiento GRAFCET También se trata de una representación de alto nivel de los automatismos. Se llama también diagrama de etapa- transición. En esta representación se tienen cuadrados que representan las etapas del automatismo, y transiciones entre ellas. AUTOMATISMOS COMBÍNALES Y SECUENCIALES Un automatismo combinacional es aquel en el que el valor de las salidas en un instante depende únicamente del estado en ese mismo instante de las entradas (y no de los valores pasados). Los métodos para diseñar estos automatismos son los propios de la electrónica digital combinacional: tablas de verdad y métodos de simplificación (Karnaugh). Estos automatismos son muy limitados y rara vez sirven por sí solos para resolver problemas de automatización reales. GRACIAS POR SU ATENCION CONTINUAREMOS… AREA DE INGENIERIA Y CONSULTORIA ssoma@surcaperu.com informes@surcaperu.com
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