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CONTROL INDUSTRIAL1.1. Definiciones.

- Manual.Cuando el operario acta en cada movimiento.- Mecanizacin. Sustitucin de la potencia muscular del hombre en un trabajo

dado, por una potencia proveniente de una fuerza exterior de energa.

-

Control.- La manera de gobernar el funcionamiento de una mquina, motor osistema elctrico, llamado comnmente controlador

- Semiautomtico.Cuando la mquina realiza una pieza y luego para

- Automtico. Un sistema autnomo, funciona por si solo y no existe

intervencin humana, como por ejemplo la desconexin de un motor cuando

ste ha excedido su valor de corriente normal.

- Contacto. Un elemento que al juntarse con otro igual permite el paso decorriente elctrica.

- Conexin o cierre. Establecer un contacto elctrico.- Desconexin o apertura. Suprimir un contacto elctrico.-

Conmutacin.Accin que permite escoger la conexin de un contacto con unode varios otros.

- Mando. Significa cambiar el estado de algo, como por ejemplo en motores;

encendido, apagado, inversin de giro, control de velocidad.

- Regulacin.Proceso de determinar el valor de una variable y mantenerla.

1.2. Tipos y clasificacin de los automatismos.Para automatizar una mquina, hay dos soluciones posibles:

- Analgica.Las informaciones presentan el valor de las magnitudes fsicas que

varan en forma continua (entradas y salidas). Por ejemplo: Temperatura ytensin elctrica. Se miden con aparatos analgicos: Termmetros, voltmetros,

manmetros, etc.

- Digital. La seal es de naturaleza discreta. Por ejemplo: Un interruptor elctricoque abre o cierra un circuito, dejando o no pasar la corriente (no importa el

valor de la corriente). Para trasmitir una informacin digital es preciso adjudicar

un valor a cada una de las dos posibilidades o estados en los que se puedepresentar tal magnitud (un 1 lgico, si existe, y un 0 lgico si no existe).

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Las mquinas automatizadas, en funcin de las seales recibidas, se clasifican en

mquinas que trabajan en:

- Bucle abierto (lazo abierto).La mquina es incapaz, por s misma, de modificarsus parmetros, aunque le lleguen otras seales exteriores

- Bucle cerrado (lazo cerrado). Actan igual que las anteriores, salvo que

cuando la mquina est realizando la secuencia, si le llegan seales exteriores,se contrarrestan con las programadas y rectifican los parmetros de las mismas

para obtener el fin perseguido.

1.3. Proyecto de una automatizacin.Un proyecto de automatizacin tiene tres etapas:

1.Estudio.-Se debe estudiar lo que se tiene (cmo funciona) y que objetivos se

desean, es decir, qu va a hacer la mquina o sistema, si tiene movimientos

secuenciales, que tecnologa se debe emplear as como las condiciones

ambientales, limpieza, seguridad, temperatura, condiciones mecnicas,

vibraciones, fuerzas, condiciones econmicas, aparatos, velocidades,

rendimiento, costes, conocimiento de las tecnologas, etc.

2. Proyecto.

a. Diseo. Qu mtodo se utilizar: intuitivo, secuencial (cascada, paso a

paso, secuenciador, programador, etc.), lgico (algebra de Boole),

autmatas programables, por ordenador.

b. Esquemas. Se debe realizar un esquema ya sea: neumtico, hidrulico,

elctrico, electrnico.

c. Materiales. Definir proveedores, marcas, etc. Haciendo un estudio

comparativo en lo relativo a precio-calidad.3.Montaje, puesta a punto y mantenimiento. Se debe poner cuidado en el lugar de

ubicacin y montaje, teniendo muy en cuenta la conexin con el resto de la

fbrica, manutencin de materias primas, normas de seguridad, sistemas de

mantenimiento predictivo, preventivo y de calidad, flexibilidad para que puedan

adaptarse y programarse, fiabilidad, rapidez y precisin, facilidad de manejo, e

integrales para que permitan la supervisin y control de la produccin.

1.4. Composicin de un sistema automatizado.

Un sistema automatizado est compuesto de:1. Parte operativa. Formado por accionadotes: cilindros neumticos, hidrulicos,

motores neumticos, hidrulicos, elctricos.

2. Parte de mando. Dirige u ordena las acciones operativas:

a. Mandos neumticos. Empleo de aire comprimido.

b. Mandos hidrulicos. Empleo de aceites o fluidos inflamables con presin.

c. Mandos mecnicos. Empleo de engranajes, levas, etc.

d. Elctricos de contacto. Basada en la tcnica de rels, tambin puede

utilizar tensiones e intensidades elevadas, dando lugar a sistemas

electromecnicas.e. Electrnicas. Basada en transistores, circuitos integrados y

microprocesadores, empleando tensiones e intensidades pequeas.

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f. Fludicas. Al carecer de elementos mviles, no tienen averas, no se dejan

influenciar por campos magnticos o elctricos, ni por ruido o

vibraciones. Fue empleada en cohetes y aparatos espaciales,industrialmente est casi abandonada.

La unin de la parte operativa y de mando sera:

- Perifricos de entrada. Permite la entrada de la informacin y los datos

necesarios (finales de carrera, pulsadores, contactos, termostatos, presostatos y

clulas lgicas).

- Unidad de tratamiento de la informacin. Autmatas programables,

ordenadores y secuenciadotes).

- Perifricos de salida. Seales que salen de la unidad de tratamiento de la

informacin y pueden ser: neumticas, elctricas y electrnicas.

Nota.- Los transductores son aparatos que cambian las seales a distintas tcnicas;

cuando se utilizan para introducir informacin en un sistema, se denominan

captadores. El ejemplo tpico de un transductor es un presostato (cambia la seal

hidrulica o neumtica en elctrica que, a su vez, mandar a un aparato elctrico,

vlvula o distribuidor).

La siguiente tabla relaciona la parte de mando y la operativa

Parte operativa

Tratamiento lgico Seales digitales y analgicas

Mando

Neumtica Hidrulica ElctricaMando de ejes

Fuerza y velocidadPosicin

RegulacinAnalgica

Peligrode

explosin

ElctricoElctrico (rels)Aut. Programables

MicroordenadoresReglaje movimientosTarjetas electrnicas

Mquinas CNC

XXX

XXX

X

XX X

YYY

X

Y

YXy

XYY

YYX

Y

1.5. Tecnologas cableadas y programadas.La tecnologa cableada se realiza a base de uniones fsicas de los elementos que

componen la parte de control; stos elementos pueden ser neumticos, elctricos o

electrnicos. La tecnologa cableada est en franco retroceso y tiene los siguientes

inconvenientes: Ocupan mucho espacio, exigen montaje y desmontaje de elementos

para cambiar secuencias, exigen gran mantenimiento, salvo en circuitos sencillos, escara, en mquinas complicadas, no es prctica.

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Dentro de la tecnologa cableada se puede distinguir cuatro tipos:

1. Cableada por rels. El rel es el mdulo a cablear y esta compuesto por

contactos accionados por una bobina.2. Cableada por funcin lgica. Pueden ser neumticas, que utilizan aire

comprimido a media, baja o presin normal, y carecen de elementos mviles o

electrnicas (digital)3. Cableada por secuenciador. Compuestos por funciones lgicas y permiten

seguir una secuencia, aunque las fases sean cambiantes.

4. Cableada por grafcet. Es una representacin grfica, concisa y de fcil lectura,

que permite describir las funciones realizadas por los automatismos.

En la tecnologa programada, la parte de control se realiza mediante la confeccin

de un programa residente en la memoria de una unidad de control, entre los msimportantes se puede contar:

1.Autmatas programables. Diseados para el control de mltiples procesos de

tipo combinatorio y secuencial en tiempo real y en ambiente industrial.

Permiten realizar el control analgico y funciones de regulacin.

2. Ordenadores provistos de convertidores analgicos digital (A/D). para cerrar

mltiples lazos de regulacin y que puedan programarse en lenguajes de alto

nivel. Realizan funciones en tiempo real de adquisicin de datos, control de

procesos y supervisin del mismo.

3. Sistemas de control distribuidos. Basados en una estacin central que supervisa

todo el proceso, almacena datos, presenta los resultados y en una o varias

estaciones remotas situadas en el rea de proceso se realizan los algoritmos de

control. Las estaciones remotas estn constituidas por reguladores autnomos,

autmatas programables u ordenadores de proceso que se combinan en laestacin central

La utilizacin de los ordenadores tienen una serie de inconvenientes, como son:

construccin poco apta para el entorno industrial, necesidad de personal

informtico especializado, elevado costo.

PROYECTO DE AUTOMATIZACION

Tecnologa cableada

ElectrnicaNeumtica ElctricaAnalgico Digital

Tecnologa

programada

- Fludica

- Vlvulas

neumticas e

hidrulicas

- Piloto aire

- Rels y componentes

electromecnicos y

electrnicos

- Contactores

- Vlvulas neumticas e

hidrulicas

- Piloto aire

- Lgica de puertos - Programa nico

- Autmata programable

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