domingo, 24 de agosto de 2008

TECNOLOGIAS DE AUTOMATIZACION POR LOGICA CABLEADA

Mecánica


Definición:

Es la ciencia que describe y predice condiciones de reposo o movimiento de los cuerpos bajo la acción de fuerzas.

Características generales:

Se clasifican de acuerdo al material utilizado para la elaboración de las diferentes piezas entre estas tenemos:

Mecánica de cuerpos rígidos:

Estudia el movimiento y equilibrio de materiales sólidos

Mecánica de cuerpos deformables:
Muchas veces estas deformaciones son imperceptibles y para poderlas determinar se requiere de aparatos de medición más o menos sofisticados. Que un material se deforme más o menos, depende de varios factores entre los cuales se pueden citar las cargas a que está sometido, la forma y dimensiones y sus propiedades mecánicas resistencia, ductilidad, etc.

Mecánica de fluidos:

La característica fundamental que define a los fluidos es su incapacidad para resistir esfuerzos constantes (lo que provoca que carezcan de forma definida).

Importancia para la automatización de procesos

Es uno de los principales e indispensables tecnologías que forman parte en un proceso automatizado empezando por el transporte, transformación o procesamiento de la materia prima, almacenamiento y distribución del producto están incorporados sistemas mecánicos simples y complejos

También encontramos piezas mecánicas en los sistemas de control, que interactúan con el proceso y el operario, reduciendo riesgos, esfuerzos físicos y repetitivos.

Contribución en la automatización:


Es grande el aporte que hace la mecánica al campo de la automatización, ya que mediante esta se obtienen torques y movimientos necesarios para que un equipo automatizado realice un proceso

Componentes usados en la automatización:

Desde el nivel mas bajo hasta llegar al máximo nivel de la pirámide CIM encontramos componentes mecánicos entre estos podemos destacar:

Vehículos, Grúas, Montacargas, Engranajes, Polipastos ( diferenciales), Equipos de metalmecánica (frezadoras, tornos, cortadoras etc.) , Partes mecánicas de los dispositivos (eléctricos, neumáticos e hidráulicos).

Fortalezas

  • Durabilidad de sus componentes (poco flexibles)

  • Trabajo en ambiestes agrestes

  • Compatibilidad con las demas tecnologías

Debilidades:

  • Requiere lubricación entre sus piezas para evitar desgastes entre ellas
  • Algunas maquinas producen ruido
  • Alto costo por ser tecnologia robusta


Definición:


La electricidad es generada por las cargas eléctricas, en reposo o en movimiento y las interacciones entre ellas

La generación, en términos generales, consiste en transformar alguna clase de energía no eléctrica, sea esta química, mecánica, térmica o luminosa, entre otras, en energía eléctrica. Para la generación industrial se recurre a instalaciones denominadas centrales eléctricas, que ejecutan alguna de las transformaciones citadas. Estas constituyen el primer escalón del sistema eléctrico

Características generales

  • La parte fundamental de la electricidad es el electrón
  • Su origen comienza desde el generador
  • La corriente alterna se transforma para ser utilizada en dispositivos eléctricos como motores, actuadores eléctricos etc.

Importancia para la automatización de procesos

  • La electricidad comienza a partir de las plantas generadoras donde por medios mecánicos aprovechando las caídas de agua, el viento o utilizando otras fuentes de combustión se produce
  • Las empresas tienen subestaciones de energía en su planta física que se encarga de suministrar la energía para los equipos
  • En las industrias la eléctrica es la parte fundamental de todo proceso desde que la materia prima comienza su etapa de transformación, manipulación y acabado pasa por diferentes dispositivos eléctricos, electrónicos, electromecánicos que aprovechan la corriente eléctrica para desarrollar un trabajo
Contribución en la automatización

La parte eléctrica aporta la corriente necesaria para que los dispositivos que son utilizados en los procesos industriales puedan ejecutar los diferentes trabajos empezando desde los hilos conductores que transportan la energía hasta los equipos de maniobra y protección.


Componentes usados en la automatización

Motores:
Los componentes eléctricos son los más comunes en todo tipo de industria. En los siguientes puntos comentaremos sobre aquellos componentes que son necesarios en cualquier sistema de automatización.
  • Motores de C. A
Los motores de inducción son los más empleados de todos los tipos, por su poco mantenimiento y robustez.
  • Motores de C.D
Han caído en desuso en nuestro país por la gran difusión de los inversores electrónicos como medio para variar la velocidad de motores, lo que anteriormente fue reino del motor de c.d. en su totalidad. Pero, con la llegada de los motores de imán permanente en potencias menores a 3 HP y, de nuevos y baratos controles de velocidad en c.d., los motores de corriente directa no han podido ser reemplazados de potencias pequeñas.
  • Servomotores
Esta clase de motores han proliferado en gran medida con la automatización. Ya sea con tacómetro o más aún con codificador de posición para la retroalimentación de velocidad y/o posición al control electrónico. En general son de imán permanente para un control preciso del par motor.

Controles de motores
Arrancadores:
Consiste en la combinación de un contacto y un relevador de sobrecargas conectadas entre sí y a una estación de botones, ya sea remota o local
  • Varidores de DC
Por muchos años ha sido empleado este tipo de control, debido a su construcción sencilla, y aplicación sin problemas. Muchos controles de éstos han sido fabricados para retroalimentación de velocidad por tacómetro.
  • Servocontroles
Son amplificadores de muy alta ganancia que se retroalimentan con la información proveniente de los tacómetros de los servomotores. Estos amplificadores reciben como entrada una señal analógica de un control manual o automático; esto es, de un potenciómetro o de un PLC por ejemplo. Su uso es muy específico para lugares donde se requiere exactitud en la velocidad y/o en la posición de una máquina. Ejemplo: Los servos de las máquinas herramienta de control numérico.
  • Cables y alambres
Se tiene una gama completa de cables a la disposición de las industrias para la conexión de los diferentes elementos de las máquinas. Además, se implementó un sistema de Verificación privado de Instalaciones Eléctricas, para que se cumplan las Normas de Seguridad mínima al manejar la electricidad
  • Botones y señalización:
Utilizan dispositivos los diferentes tipos de pulsadores, y señales luminosas o sonoras para indicar la terminación de un proceso o una alarma.

Fortalezas
  • Fácil mantenimiento a equipos que la componen
  • Se puede detectar una falla de algún dispositivo eléctrico facilmente
  • Alta compatibilidad con las demas tecnologías

Debilidades
  • Algunos equipos producen mucho ruido como motores de alta capacidad
  • Si el suministro de energía a una empresa se puede parar la produccion
  • Sus piesas en mobimiento prpducen deterioro y desgaste













http://www.nichese.com/electricidad.html


Electrónica

Definición:

Es el campo de la ingeniería y de la física aplicada relativo al diseño y aplicación de dispositivos, por lo general circuitos electrónicos, cuyo funcionamiento depende del flujo de electrones para la generación, transmisión, recepción, almacenamiento de información, entre otros.


Circuitos electrónicos:
Se denomina a una serie de elementos o componentes eléctricos, tales como resistencias, inductancias, condensadores y fuentes, o electrónicos, conectados eléctricamente entre sí con el propósito de generar, transportar o modificar señales electrónicas. Los circuitos electrónicos o eléctricos se pueden clasificar de varias maneras


Características generales

  • El avance tecnológico se debió al descubrimiento del material semiconductor como el silicio y el germanio que dio origen a la aparición del transistor que dio origen al microprocesador
  • Electrónica de control

Son aquellos dedicados a obtener la salida deseada de un sistema o proceso. En un sistema general se tienen una serie de entradas que provienen del sistema a controlar, llamado planta, y se diseña un sistema para que, a partir de estas entradas, modifique ciertos parámetros en el sistema planta, con lo que las señales anteriores volverán a su estado normal ante cualquier variación.

  • Electrónica de potencia.
consigue adaptar y transformar la electricidad, con la finalidad de alimentar otros equipos, transportar energía, controlar el funcionamiento de maquinas eléctricas, etc.


Importancia para la automatización de procesos
  • La industria de la automatización utiliza dispositivos electrónicos cada vez mas pequeños y con mas funcionalidad para sus equipos
  • La aparición de la electrónica hace que los procesos se desarrollen con mayor rapidez y precisión.
  • Los avances en el campo de la electrónica hace posible que los que los automatizados sean manipulados por diferentes interfaces
  • Hace posible cambiar la programación de un equipo mediante un software para que sea utilizado en diferentes procesos


Contribución en la automatización

La electrónica desarrolla en la actualidad una gran variedad de tareas. Los principales usos de los circuitos electrónicos son el control, el procesado, la distribución de información, la conversión y la distribución de la energía eléctrica.

Componentes usados en la automatización

Entre sus componentes enconrtramos los diodos, transistores, resistencias tiristores, tarjetas de mando, control y potencia microcontroladores


Fortalezas:

  • Se detectan fallas facilmente mediante softwares
  • si se daña alguna tarjeta eléctronica de algun equipo es facil de cambiar
  • No producen friccion entre sus partes
  • No producen ruido
  • Es compatible con las demas tecnologias.

Debilidades
  • as etapas de potencia de los equiposteinden a recalenterse y dañarse
  • No se puede cambiar alguna pieza dañada en la tarjeta puesto que es dificil de conseguir hay que cambiar toda la tarjeta.
  • El agua o los liquidos dañan los componenetes electronicos




http://es.wikipedia.org/wiki/Electrónica

Electroneumatica


Definición:

Es la aplicación en donde combinamos dos importantes ramas de la automatización como son la neumática que Se ocupa de la dinámica del aire y de los fenomenos gaseosos. abarca la totalidad de las aplicaciones de la sobrepresión o de la depresión (vacio).

En electroneumática, la energía eléctrica substituye a la energía neumática como el elemento natural para la generación y transmisión de las señales de control que se ubican en los sistemas de mando. Los elementos nuevos y/o diferentes que entran en juego están constituidos básicamente para la manipulación y acondicionamiento de las señales de voltaje y corriente que deberán de ser transmitidas a dispositivos de conversión de energía eléctrica a energía neumática para lograr la activación de los actuadores neumáticos.


Características generales

  • En cualquier lugar se disponen de cantidades ilimitadas de aire y energia electrica
  • Se facilita transportar aire a grandes distancias a através de tuberias
  • Tiene la posibilidad de almacenar aire comprimido en acomuladores, desde los que se puede abastecer el sistema.
Importancia para la automatización de procesos

Muchas empresas de utilizan la electroneumatica en sus procesos esta amplitud en los usos se debe principalmente al diseño y fabricación de elementos de mayor precisión y con materiales de mejor calidad.

Contribución en la automatización

aplicaciones generales en diversas técnicas especializadas como embalar, llenar, girar,separar, apilar estampar y prensar piezas.
entre otras aplicaciones tenemos el transporte de materiales, abrir o cerrar puertas
la electroneumática es aplicada a las siguientes tecnicas de fabricacion como son la de perforar,tornear, fresar etc

Componentes usados en la automatización

  • Electrovalvulas monoestable
  • Electrovalvulas biestables
  • Actuadores lineales
  • Actuadores rotatorios
  • Valvulas de secuencia
  • Contadores electroneumaticos
  • compresores
  • pulsadores neumaticos
Fortalezas:
  • menos riesgo de contaminacion de fluidos
  • el aire comprimido no alberga riesgo en relación con fuego o explosión
  • El aire comprimido es un medio de trabajo rápido. puesto que permite obtener elevadas velocidades del movimiento del émbolo y lostiempos de conmutación son cortos.
  • El aire comprimido es practicamente indiferente a osilaciones de temperatura.
Debilidades

  • El aire comprimido tiene que ser acondicionado (filtrado y lubricado) para evitar desgastes prematuros
  • El aire comprimido no permite obtener velocidades homogeneas y costantes de los elementos de trabajo.
  • El aire comprimido es económico solamente hasta determinados niveles de fuerza
  • El esape de aire produce mucho ruido.

http://www.scribd.com/doc/232950/Apuntes-De-Neumatica


ELECTROHIDRAULICA


Definición:

La hidráulica es una rama de la física y la ingeniería que se relaciona con el estudio de la propiedades mecánicas de los fluidos especialmente el aciete sintetico el cual soporta altas temperatura y presiones, En electroneumática, la energía eléctrica substituye a la energía hidraulica como el elemento natural para la generación y transmisión de las señales de control que se ubican en los sistemas de mando. relacionado con la electricidad y/o la electrónica.


Características generales:

En la actualidad las aplicaciones de la Electrohidraulica son muy variadas, esta amplitud en los usos se debe principalmente al diseño y fabricación de elementos de mayor precisión y con materiales de mejor calidad, acompañado además de estudios mas acabados de las materias y principios que rigen la hidráulica . Todo lo anterior se ha visto reflejado en equipos que permiten trabajos cada vez con mayor precisión y con mayores niveles de energía, lo que sin duda ha permitido un creciente desarrollo de la industria en general.

El empleo de la energía proporcionada aceite a presión, puede aplicarse para transportar, excavar, levantar, perforar, manipular materiales, controlar e impulsar vehículos móviles.

Importancia para la automatización de procesos:

La Fiabilidad y la Precisión son necesarias en una amplia gama de aplicaciones industriales en las que los usuarios exigen cada vez más una mayor calidad. Los sistemas electrohidraulicos utilizados en la manipulación, sistemas de fijación y robots de soldadura aseguran un rendimiento y una productividad elevada.


Contribución en la automatización:

  • Maquinaria para la industria plástica
  • Máquinas herramientas
  • Maquinaria para la elaboración de alimentos
  • Equipamiento para robótica y manipulación automatizada
  • Equipo para montaje industrial
  • Maquinaria para la minería
  • Maquinaria para la industria siderúrgica

Componentes usados en la automatización:

  • actuadores hidraulicos
  • Electrovalvulas
  • Bomas hidraulicas
  • gatos hidraulicos
  • Prensas hidraulicas
  • Montacargas, gruas

Fortalezas:

  • El aceite empleado en el sistema es fácilmente recuperable
  • Velocidad de actuación fácilmente controlable
  • Instalaciones compactas
  • Protección simple contra sobrecargas
Debilidades:

  • El fluido es mas caro
  • Perdidas de carga
  • Personal especializado para la mantención
  • Fluido muy sensible a la contaminación

http://www.sapiensman.com/neumatica/neumatica_hidraulica.htm

TECNOLOGIAS DE AUTOMATIZACION POR LOGICA PROGRAMADA



MICROCONTROLADORES


Definición:

El Microcontrolador es un circuito integrado (chip) que contiene memoria (para almacenar programas), un procesador (para procesar y llevar a cabo los programas) y pines de entrada/salida (para conectar interruptores, sensores, y dispositivos de salida como los motores). Una vez programado, el microcontrolador se inserta dentro de un producto para hacerlo más inteligente y fácil de usar.

Caracteristicas generales:

Está compuesto de varios bloques funcionales, los cuales cumplen una tarea específica. . En fin estas son básicamente algunas de sus partes

  • Memoria RAM (Memoria de acceso aleatorio)
  • Líneas de entrada/salida (I/O) También llamados puertos
  • Lógica de control Coordina la interacción entre los demás bloques

Entre las familias de los microcontroladores tenemos:

Los PIC que se divide en cuatro gamas, gamas que podemos llamar mini, baja, media y alta. Las principales diferencias entre estas gamas radica en el número de instrucciones y su longitud, el número de puertos y funciones, lo cual se refleja en el encapsulado, la complejidad interna y de programación, y en el número de aplicaciones.

Importancia para la automatización:

  • Los microcontroladores pueden medir señales analógicas, por ejemplo temperatura, voltaje, luminosidad, etc.
  • Si se requiere medir períodos de tiempo entre eventos, generar temporizaciones o salidas con frecuencia específica, etc.


Contribución en la automatización

El microprocesador es el dispositivo donde se programa una instrucción, orden ,secuancia, etc de forma temporal o difiniva, junto con otros componenetes eléctricos y electrónicos forman parte de de un sistema automatizado.El microprocesador se encuentra en todos los equipos industriales que realizan procesos programados.


Componentes usados en la automatización.

  • La compone la memoria Ram,Rom,Eprom y sus entradas y salidas

  • Hace parte de los componentes del PLC, computadores industriales.

  • Contribuye en los sistemas de comunicación

  • Se integran en sistemas de control de procesos.

Fortalezas


  • la flexibilidad que les permite ser empleados en casi cualquier aplicación.
  • Las mayores ventajas sea la posibilidad de realizar modificaciones en el comportamiento de nuestro proyecto simplemente actualizando el software que ejecuta el microcontrolador.
  • Cada vez mas los microprocesadores estan reduciendo su tamaño facilitando sus aplicaciones en espacios reducidos.
  • Desde la aparicion de los microcontoladeres redujo la utilizacion de componentes electronicos como resistencia, transistores y circuitos integeados con compuertas logicas, reduciendo fallas en sus ajustes.
  • Velocidad alta de operacion entre entradas y s alidas
  • Trabaja con corrientes bajas.
  • Cualquier estudiante o aficionado puede emplear microcontroladores en sus proyectos, ya que existe abundante documentación disponible para que su uso sea posible sin complicaciones.
Debilidades:
  • No se debe exponer en ambientes agrestes y humedos.
  • Necesita una interfaz para conectar a los equipos de potencia..

http://www.national.com/appinfo/mcu/files/ManualDeUsuario.PDF

CONTROLADOR LOGICO PROGRAMABLE

Definicion:

Es un dispositivo electrónico especializado, diseñado para controlar máquinas y procesos en ambientes industriales operando en tiempo real, y utiliza una memoria para:

  • Almacenar instrucciones.
  • Implementar funciones de lógica secuencial.
  • Temporizar.
  • Conteo y aritmética para controlar maquinas y proceso.

Características generales:

trabaja atendiendo sus entradas y dependiendo de su estado, conecta y desconecta sus salidas. El usuario introduce un programa, normalmente via software que proporciona los resultados deseados.Es de fabricación robusta y emplea componentes de estado solido para soportar ambientes industriales, no tiene partes mecánicas en movimiento lo que prolonga su vida útil.



Su estructura externa puede ser compacta o modular.El control lógico programaba (PLC) procesa señales binarias de entrada y las convierte en señales de salida;

Importancia para la automatización:

Los factores fundamentales económicos son los que causan la aparición del automatismo e impulsan a su desarrollo, apoyándose en la evolución de la tecnología ya que como se encuentra en un entorno altamente competitivo y siempre trata de conseguir:

  • Alcanzar un nivel de calidad constante.
  • Producir las cantidades necesarias en el momento preciso.
  • Mejorar la productividad y disminuir los costos.
  • Adaptarse con facilidad y en breve tiempo a los cambios del mercado.

El nivel de automatización no ha dejado de elevarse, desde las primeras y elementales funciones de vigilancia o enlace en operaciones, generalmente son conducidos por el operador a nivel maquinaria, pasando por el control total de una maquina compleja hasta llegar al completo control de un sistema productivo.

Contribución en la automatización

Control de procesos
En esta función, el PLC se encarga de que cada paso o fase del proceso sea
efectuado en el orden cronológico correcto y sincronizado

Visualización de instalaciones:
En este caso, el PLC verifica automaticamente ciertas condiciones de la instalación (p. Ej. temperaturas, presiones, niveles).

.
Control de puesta a punto para maquinas CNC

Las máquinas herramientas modernas casi siempre están dotadas de un control numérico computerizado (CNC). El tornero o fresador ya no pone a punto su máquina ajustando manivelas y tornillos. En lugar de ello, programa un control numérico computarizado. Este se encarga entonces de realizar automáticamente los ajustes precisos para trabajar la pieza correspondiente. Pero para que el CNC y la máquina herramienta se "entiendan", es preciso integrar un PLC, que se encarga de la comunicación entre ambos equipos.

Componentes usados en la automatización:

  • las interfaces de operador basadas en c omputadoras mostrar información en pantalla tal como: Gráficas de color, Gráficas de tendencia, Status de las señales de campo, diagnósticos, Alarmas, Sintonía de lazos de control, generación de reportes, y más.
  • Hacer redes a nivel planta para compartir información entre los PLC's y computadoras.
  • El PLC puede ser usado en una gran variedad de maneras para la adquisición de información a nivel planta.
  • Esta información puede ser usada para compartirla con computadoras para obtener información estadística, de producción, de tiempos de paro, reportes, etc.
  • Controlan la lógica de funcionamiento de máquinas, plantas y procesos industriales, también pueden realizar operaciones aritméticas y manejar señales analógicas para realizar estrategias de control, tales como controles P ID (control proporcional, integral y derivativo). Actualmente pueden comunicarse con otros controladores y computadoras en redes de área local.

Fortalezas:

  • Menos puntos de conexión, únicamente se necesitan las señales de campo.

  • Ingeniería eléctrica simplificada, no se necesita diagramas de control esquemático demasiado largos (reemplazados por el programa del PLC).


  • La conexión requerida está simplificada,menos cables y elementos para alambrar.

  • Debido a los completos diagnósticos y comunicación con sistemas de cómputo, los problemas son encontrados y solucionados más rápidamente para ayudar al sistema a seguir en operación.

  • Los indicadores visuales de los módulos del PLC, le permiten verificar las señales de campo muy rápidamente.

  • Minimo espacio de ocupación

Debilidades:

  • Hace falta un programador.
  • Su costo inicial.


http://tesisalfovan.wordpress.com/clp/


ROBÓTICA

Definicion:

Son máquinas controladas por ordenadores y programadas para moverse, manipular objetos y realizar trabajos a la vez que interacciona con su entorno. Los robots son capaces de realizar tareas repetitivas de forma más rápida, barata y precisa que los seres humanos.


Caracteristicas generales:

Grados de libertad:

Es el número de parámetros que es preciso conocer para determinar la posición del robot, es decir, los movimientos básicos independientes que posicionan a los elementos del robot en el espacio. En los robots industriales se consideran 6º de libertad: tres de ellos para definir la posición en el espacio y los otros tres para orientar la herramienta.

presición:
En la continua repetición del posicionamiento d e la mano de sujeción de un robot industrial se establece un mínimo de precisión aceptable de 0,3mm, aunque es factible alcanzar precisiones de 0,05mm.

Capacidad de carga:
Es el peso en Kilogramos (generalmente) que el robot puede manipular. Si son pesos muy elevados se utilizarán mecanismos hidráulicos.

Sistemas de coordenadaspara los movimientos del robot:
Son los movimientos y posiciones que se pueden especificar en coordenadas cartesianas (x,y,z), cilíndricas y polares.

1.- Robots Play-back:

Los cuales regeneran una secuencia de instrucciones grabadas, como un robot utilizado en recubrimiento por spray o soldadura por arco. Estos robots comúnmente tienen un control de lazo abierto.

2.- Robots controlados por sensores:

Estos tienen un control en lazo cerrado de movimientos manipulados, y hacen decisiones basados en datos obtenidos por sensores.

3.- Robots controlados por visión:

Donde los robots pueden manipular un objeto al utilizar información desde un sistema de visión.

4.- Robots controlados adaptablemente:

Donde los robots pueden automáticamente reprogramar sus acciones sobre la base de los datos obtenidos por los sensores.


5.- Robots con inteligencia artifical:

Donde las robots utilizan las técnicas de inteligencia artificial para hacer sus propias decisiones y resolver problemas.

Importancia para la automatización:

En la actualidad, los robots ofrecen ventajas en las líneas de producción, ya que se mantienen una constante comunicación con dispositivos, y permiten llevar un monitoreo constante de lo que hace el robot las 24 horas del día, lo que los vuelve altamente seguros y confiables. Una de sus gran importacia es la velocidad con que desarrollan un

trabajo. La utilización de robots en los procesos automatizdos hace más peligrosos hará más seguro el lugar de trabajo.

Contribución en la automatización

La robótica se complementa con la automatización, aportándole como elemento innovador cierto grado de inteligencia. El robot industrial forma parte del progresivo desarrollo de la automatización industrial, favorecido notablem ente por el avance de las técnicas de control por computadora, y contribuye de manera decisiva a la automatización en los procesos de fabricación de series de mediana y pequeña escala.

Componentes usados en la automatización

  • Soldadura de Punto. Ampliamente utilizada en la industria automotriz. En promedio, este tipo de robot reduce a la mitad la fuerza laboral necesaria.
  • Soldaduras de Arco. No requiere de modificaciones sustanciales en el equipo de soldadura y aumenta la flexibilidad y la velocidad.
  • Moldeado por Extrusión. De gran importancia por la creciente demanda de partes especializadas de gran complejidad y pre cisión.
  • Forjado. La principal aplicación es la manipulación de partes metálicas calientes.
  • Aplicaciones de Prensado. Partes y paneles de vehículos y estructuras de aviones, electrodomésticos y otros.

Fortalezas:
  • Los robots se están integrando poco a poco a la vida cotidiana de los seres humanos. Podemos mencionar a los multirobots, capac es de adaptarse a diversos campos de trabajo.
  • Seguridad: trabajos peligrosos e insalubres.
  • Comodidad: trabajos repetitivos, monótonos y en posiciones forzadas


Debilidades:
  • Su alto costo inicial



http://www2.udec.cl/~catamillar/cyp/robotica/c
ontenido/aplicaciones.htm

Video:
http://www.youtube.com/watch?v=Cma0x7GWP48

COMPUTADOR INDUSTRIAL


Definicion:

Son sistemas electrónicos de control constituidos por un computador de propósito general adecuadamente diseñado y montado para poder trabajar en el entorno de un proceso industrial continuo o discreto y soportar las condiciones ambientales adversas (polvo, temperatura, interferencias EM, …).

Caracteristicas generales:

utilización del computador en aplicaciones industriales se inició (de forma casi coincidente con la
comercialización del “PC” en 1980) para llevar a cabo las tareas IHM (visualización,…) y CAD (edición, puesta en marcha y depuración) de los programas de control asociados a los
sistemas electrónicos de control de procesos, como los PLC, DCS, CNC.

Importancia para la automatización:

Actualmente, su aplicación se está trasladand
o de forma paulatina a las plantas industriales más tradicionales para llevar a cabo la integración de los procesos de gestión con las tareas de control realizadas tradicionalmente por otros sistemas electrónicos de control.

Contribución en la automatización:

Desde el punto de vista de la aplicación de las teorías de control automático el computador no esta limitado a emular el cálculo realizado en los reguladores analógicos El computador permite la implantación de avanzados algoritmos de control mucho más complejos como pueden ser el control óptimo o el control adaptativo. El objetivo en un principio era sustituir y mejorar los reguladores analógicos, pero este objetivo se fue ampliando dada las capacidades de los computadores en realizar un control integral de las plantas de fabricación, englobando también la gestión de la producción.

Componentes usados en la automatización

  • Adquisición de datos. Consiste en la recogida, tratamiento y almacenamiento de los datos.
  • Supervisión. En esta función el computador no efectúa directamente el control de proceso. Se conecta a los controladores del proceso (autómatas, reguladores PID…) por medio de un sistema de comunicación serie o por una red de comunicaciones industrial. La principal función es la ayuda al operador de planta. El computador suministra al computador unas informaciones elaboradas como pueden ser alarmas, tratamiento de fallos, procedimientos de rearme.
  • Control secuencial. En esta función el computador suele tomar la forma de autómata programable, en el cual se ejecutan programas de control de sistemas secuenciales.
  • Control analógico digital. Es una forma de control que se utilizaba con los primeros computadores en la cual el computador se enca rgaba de elaborar la consigna de los bucles analógicos.
  • Control digital directo. El computador ejecuta directamente el control del proceso continuo. Toma la forma de regulador in dustrial o de computador industrial con tarjetas de interface con el proceso.
  • Análisis de datos. Función clásica de los co mputadores de gestión en el que se analizan los datos de producción por medio de herramientas de ofimática.


Fortalezas:

  • Eficacia de operación
  • Mas confiabilidad en los procesos minimizando los errores
  • Reduce las operaciones manuales
  • Permiten implementar funciones de control y de comunicación complejas.

Debilidades:

  • Mayor costo inicial
  • Mayor complejidad de la tecnologia
  • Necesita personal calificado para su programación.


http://www.esid.uji.es/asignatura/obtener.php?letra=I&codigo=S68&fichero=1079526802IS68

CONTROL NUMERICO PROGRAMABLE

Definicion:

Son sistemas que, en base a una serie de instrucciones codificadas (programa), gobierna todas las acciones de una máquina o mecanismo al que le ha sido aplicado haciendo que éste desarrolle una secuencia de operaciones y movimientos en el orden previamente establecido por el programador.

Caracteristicas generales:

Las funciones que ejecuta una máquina-herramienta no pueden ser inicializadas de forma directa por el ordenador de su sistema CNC. Se requiere la intervención de un filtro o elemento intermedio que traduzca las señales que generan y gestionan ambos dispositivos. El nexo de unión entre la máquina-herramienta y el ordenador del sistema CNC está constituido por el interfaz de control, que actúa sobre el control de ejes y sobre el sistema de alimentación auxiliar de potencia. El interfaz de control tiene como cometido la conversión de las señales provenientes del sistema CNC en otras propias de los actuadores de la máquina-herramienta, para de esta forma, ejecutar las acciones o movimientos programados.

Importancia para la automatización:

El CNC se utiliza para controlar los movimientos de los movimientos de los componentes de una maquina por medio de números. las maquinas y herramientas con control numérico se clasifican de acuerdo al tipo de operación de corte.

Contribución en la automatización:

Un nuevo enfoque para optimizar las operaciones de maquinado es el control adaptativo. mientras el material se esté maquinanado, el sistema detecta las condiciones de operaciones como la fuerza, temperatura de la punta de la herramienta, rapidez de desgaste de la herramienta y acabado superficial. convierte estos datos en

control de avance y velocidad que permita a la maquina a cortar en condiciones optimas para obtener máxima productividad. se espera que los controles adaptativos, combinados con los controles numéricos y las computadoras produzcan una mayor eficiencia en las operaciones de trabajos con los metales

Componentes usados en la automatización.

  • Cepilladoras y limadoras.
  • Fresadoras.
  • Máquinas rectificadoras.
  • Tornos
  • Taladradoras
Fortalezas:
  • la facilidad de operación
  • programación mas sencilla
  • mayor exactitud
  • Menos costos de mantenimiento
  • Combina el diseño con computadora
  • Reduce el acceso manual a la zona de trabajo evitando accidentes
Debilidades:
  • Alto costo inicial
  • Deplaza la mano de obra


http://www.monografias.com/trabajos14/maquinacontrnum/maquinacontrnum.shtmlnacontrnum/maquinacontrnum.shtml


CELDAS DE MANUFACTURA CIM


Definición:


Un FMC es un grupo de máquinas relacionadas que realizan un proceso particular o un paso en un proceso de manufactura más largo.


Caracteristicas generales:

una celda y un sistema es la falta de grandes ma

nipuladores de material (comoAGVs) entre las máquinas de una celda. Las máquinas en una celda están usualmente ubicadas de manera circular, muchas veces con un robot en el centro, el cual mueve las partes de máquina en máquina. El conjunto de máquinas en una celda se complementa para efectuar una actividad básicamente relacionada, como mecanizado, taladrado, terminación superficial o inspección de una pieza. Un FMS puede contener múltiples celdas, las cuales pueden realizar diferentes y variadas funciones en cada celda o en una máquina o centro en particular.


Importancia para la automatización:

beneficio de FMC es en el área de control de la prod ucción es grande,moviendo varios procesos a una celda, se logra que muchas órdenes de producción se consoliden en una sola orden.
De esta manera se programa mejor la producción

CIM incluye todas las actividades desde la percepción de la necesidad de un producto; la concepción, el diseño y el desarrollo del producto; también la producción, marketing y soporte del producto en uso. Toda acción envuelta en estas actividades usa datos, ya sean textuales, gráficos o numéricos. El computador, hoy en día la herramienta más importante en la manipulación de datos, ofrece la real posibilidad de integrar las ahora fragmentadas operaciones de manufactura en un sistema operativo único


Contribución en la automatización:

Las máquinas en una celda están usualmente u bicadas de manera circular, muchas veces con un robot en el centro, el cual mueve las partes de máquina en máquina. El conjunto de máquinas en una celda se complementa para efectuar una actividad básicamente relacionada, como mecanizado, taladrado, terminación superficial o inspección de una pieza. Un FMS puede contener múltiples celdas, las cuales pueden realizar diferentes y variadas funciones en cada celda o en una máquina o centro en particular


Componentes usados en la automatización:

Se integran a todo los componentes utilizaos en celdas de manufactura.
  • Sistema CIM de mesa
  • Sistema CIM completo

Fortalezas:
  • Las celdas reducen el tiempo de proceso y el inventario.
  • El proceso de la celda puede evaluarse tanto por integridad conceptual como por eficiencia
  • Incremento de la productividad de las operaciones de producción
  • Incremento de la productividad de las máquinas.
Debilidades:
  • Alto costo inicial


http://www.elprisma.com/apuntes/ingenieria_industrial/cimmanufacturaintegradaporcomputadora/default6.asp


REDES INDUSTRIALES

Definición

Los sistemas de comunicación industrial son mecanismos de intercambio de datos distribuidos en una organización industrial.

Caracteristicas generales:

proporcionar el intercambio de información (de control) entre dispositivos remotos, puede realizarse en base a distintas tecnologías:

  • Comunicación punto a punto analógica
  • Comunicación punto a punto digital
  • Comunicación punto punto híbrida
  • Comunicación digital con bus de campo

Intercambio de datos on-line y, en los niveles inferi ores de lapirámide (sensores, actuadores, máquinas, células de fabricación,etc.), se exige el requisito de tiempo real.

Importancia para la automatización:

Las comunicaciones entre los instrumentos de proceso y el sistema de control se basan principalmente en señales analógicas (neumáticas de 3 a 15 psI en las válvulas de control y electrónicas de 4 a 20 mA cc). Pero ya existen instrumentos digitales capaces de manejar gran cantidad de datos y guardarlos históricamente; su precisión es diez veces mayor que la de la señal típica de 4-20 mA cc. En vez de transmitir cada variable por un par de hilos, transmiten secuencialmente las variables por medio de un cable de comunicaciones llamado bus.


Contribución en la automatización:

Contribuye acortando el tiempo de respuesta entre un punto y otro con presición y calidad. La informacion enviada mediante una red industrial Hace que puedan manejar los equipos que realizan un proceso de forma remota

Componentes usados en la automatización.

Bridge:

Con un puente la conexión entre dos diferentes secciones de red, puede tener diferentes características eléctricas y protocolos; además puede enlazar dos redes diferentes.

Repetidor:

El repetidor o amplificador es un dispositivo que intensifica las señales eléctricas para que puedan viajar grandes distancias entre nodos. Con este dispositivo se pueden conectar un gran número de nodos a la red; además se pueden adaptar a diferentes medios físicos como cable coaxial o fibra óptica.

Gateway:

Un gateway es similar a un puente ya que suministra interoperabilidad entre buses y diferentes tipos de protocolos y además las aplicaciones pueden comunicarse a través de él.

Enrutadores:

Es un switch "Enrutador" de paquetes de comunicación entre diferentes segmentos de red que definen la ruta.

Fortalezas:

  • Reducción de cableado (físicamente)
  • Simplificación de cableado de las nuevas instalaciones
  • Incremento de la confiabilidad de los sistemas de producción

Debilidades:

  • Necesita personal capacitado
  • Alto costo inicial
  • Necesita un protocolo de comunicaciones p ara su operación.


http://es.wikipedia.org/wiki/Red_industrial#TOPOLOGIA_DE_REDES_INDUSTRIALES


SISTEMAS ESCADA

Definición:

SCADA viene de las siglas de "Supervisory Control And Data Acquisition", es decir: adquisición de datos y control de supervisión. Se trata de una aplicación software especialmente diseñada para funcionar sobre ordenadores en el control de producción, proporcionando comunicación con los dispositivos de campo (controladores autónomos, autómatas programables, etc.) y controlando el proceso de forma automática desde la pantalla del ordenador. Además, provee de toda la información que se genera en el proceso productivo a diversos usuarios, tanto del mismo nivel como de otros supervisores dentro de la empresa: control de calidad, supervisión, mantenimiento, etc.



Caracteristicas generales:

En este tipo de sistemas usualmente existe un ordenador, que efectúa tareas de supervisión y gestión de alarmas, así como tratamiento de datos y control de procesos. La comunicación se realiza mediante buses especiales o redes LAN. Todo esto se ejecuta normalmente en tiempo real, y están diseñados para dar al operador de planta la posibilidad de supervisar y controlar dichos procesos

Importancia para la automatización:


  • Posibilidad de crear paneles de alarma, que exigen la presencia del operador para reconocer una parada o situación de alarma, con registro de incidencias.
  • Generación de históricos de señal de planta, que pueden ser volcados para su proceso sobre una hoja de cálculo.
  • Ejecución de programas, que modifican la ley de control, o incluso anular o modificar las tareas asociadas al autómata, bajo ciertas condiciones.
  • Posibilidad de programación numérica, que permite realizar cálculos aritméticos de elevada resolución sobre la CPU del ordenador

Contribución en la automatización:

Configuración:
permite al usuario definir el entorno de trabajo de su SC ADA, adaptándolo a la aplicación particular que se desea desarrollar.

Interfaz gráfico del operador:

proporciona al operador las funciones de control y supervisión de la planta. El proceso se representa mediante sinópticos gráficos almacenados en el ordenador de proceso y generados desde el editor incorporado en el SCADA o importados desde otra aplicación durante la configuración del paquete.

Módulo de proceso:
Ejecuta las acciones de mando preprogramadas a partir de los valores actuales de variables leídas.

Gestión y archivo de datos:

Se encarga del almacenamiento y procesado ordenado de los datos, de forma que otra aplicación o dispositivo pueda tener acceso a ellos.


Comunicaciones:

se encarga de la transferencia de información entre la planta y la arquitectura hardware que soporta el SCADA, y entre ésta y el resto de elementos informáticos de gestión.


Componentes usados en la automatización:

  • Monitorizar procesos químicos, físicos o de transporte en sistemas de suministro de agua, para controlar la generación y distribución de energía eléctrica, de gas o en oleoductos y otros procesos de distribución.

Fortalezas:
  • proporciona magnitudes de interés tales pa ra evaluar y determinar modos de fallo , indices de fiabilidad.
  • proporciona de manera automatizada los datos necesarios para calcular índices de estabilidad de la producción.
  • Gestión de la producción (facilita la programación de la fabricación).


Debilidades:
  • Necesita un programador
  • Alto costo inicial


http://es.wikipedia.org/wiki/SCADA