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
  

http://es.wikipedia.org/wiki/Mecánica

ELÉCTRICA

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