Automatizacion en la ingenieria electrica

DEIVI MARLON BURGA TINEO

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL

CALLAOALUMNO:



Fabricación moderna

Cuando un proceso de automatización se realiza Sin la intervención humana decimos que se trata de un proceso automatizado. La automatización permite la eliminación “total” o “parcial” de la intervencióndel hombre. Los Automatismos son dispositivos de realizar tareas sin la intervenciónhumana.


Pirámide de automatización


Tipo de automatización

Eléctricos: son aquellos que funcionan mediante corriente eléctrica.

Hidráulicos: son aquellos que se transmiten a través de líquidos cuando son presionados.

Neumáticos: son aquellos que funcionan mediante la fuerza de aire comprimido.


Ventajas de la automatización

Reduce los gastos de mano de obra directos en un porcentaje más o menos alto según el grado de automatización.

Aumenta la calidad de producción ya que las maquinas automáticas son más precisas.

Mejora el control de la producción ya que pueden introducir sistemas automáticos de verificación.

Permite programar la producción. Aumenta la capacidad de

producción de la instalación utilizando las mismas maquinas y los trabajadores.


Controles de automatismo

Control manual: se utiliza para controlar manualmente de los dispositivos de un automatismo cuando varían las condiciones de trabajo.

Controles automáticos: funcionan continuamente de la misma manera sin tener en cuenta las variaciones que se puedan producir en su entorno de trabajo

Controles programables: son dispositivos que modifican los programas de funcionamiento de sus periféricos de salida según las variaciones que se producen en las condiciones de su entorno de trabajo. Estas variaciones son detectadas a partir de información que reciben a través de sensores que tienen conectados.

Controles informatizados: son los que utilizan una unidad informática para analizar los datos que reciben los periféricos de entrada y dirigir y controlar los periféricos de salida.


Componentes de la automatización


Actuadores


Sensores


controladores


El tablero eléctrico

Un tablero eléctrico de

automatización es aquel

que está constituido por

Equipos electromagnéticos,

tales como relés auxiliares,

contadores, temporizadores

Electrónicos, temporizadores

neumáticos, etc.



¿Cuál es su función?

Es albergar diferentes dispositivos eléctricos,

electrónicos, etc. Que gobiernan la lógica y energía de

cargas, tales como motores, generadores, maquinas de

procesos, etc. O sea, todo aquello que necesite la industria

para controlar el funcionamiento de las maquinas



Ventajas de los tableros eléctricos

La totalidad de sus componentes se pueden adquirir rápidamente.

Su estudio, fabricación e instalación es muy sencillo de realizar.

La adaptación de los responsables del mantenimiento es rápida, debido a que todo es conocido.

Existe gran cantidad de material de consulta y aprender su lógica resulta sencilla.

Desventajas de los tableros eléctricos

El costo de estos tableros es alto, incrementándose de acuerdo al tamaño del proceso a automatizar.

Generalmente ocupan mucho espacio.

Cuando se origina una falla es muy laboriosa su ubicación y reparación.

En tableros grandes el consumo de energía es representativa.


El PLC como alternativa de automatización

El PLC es utilizado para automatizar sistemas eléctricos, electrónicos, neumáticos e hidráulicos de control discreto y análogo. Las múltiples funciones que pueden asumir estos equipos en el control, se debe a la diversidad de operaciones a nivel discreto y análogo con que dispone para realizar los programas lógicos sin la necesidad de contar con equipos adicionales.


PLC compactos

Más económicos dentro de su variedad.

Menor espacio por su construcción compacta.

Su programación es bastante sencilla.

No requiere conocimientos profundos para su selección.

Fácil instalación.


PLC modulares

Son más caros que los compactos y varían de acuerdo a la configuración del PLC.

Las ampliaciones se hacen de acuerdo a las necesidades, por lo general, se incrementas los módulos de E/S discreto o analógico.

En caso de avería, puede aislarse el problema, cambiando el modulo averiado sin afectar el funcionamiento del resto.

Utiliza mayor espacio que los compactos.

Su mantenimiento requiere de mayor tiempo.


PLC compacto - modular

Son más económicos que los PLC de tipo modular.

La selección es sencilla ya que la CPU esta seleccionada.

Soportan contingencias extremas de funcionamiento.

Su programación es fácil, donde solamente se debe tener en cuenta el direccionamiento de las instrucciones, según la unidad de extensión a la que se refiere.


Ventajas de los PLC’s

Menores costosse da porque prescinde del uso de dispositivos electromecánicos y electrónicos, tales como: relés auxiliares, temporizadores, algunos controladores, contadores, etc. Ya que estos dispositivos simplemente deben ser programables en el PLC sin realizar una inversión adicional.

Menor espacioUn tablero de control que gobierna un sistema automático mediante un PLC, es mucho más compacto que un sistema controlado con dispositivos convencionales (relés, temporizadores, contadores, controladores, etc.)



Confiabilidad se debe a que el fabricante realiza un riguroso control de calidad , llevando al cliente un equipo en las mejores condiciones; además sus componentes son de estado sólido con pocas partes mecánicas móviles, haciendo que el equipo tenga una elevada confiabilidad

Versatilidad La versatilidad de estos equipos radica en la posibilidad de realizar grandes modificaciones en el funcionamiento de un sistema automático con solo realizar un nuevo programa y mínimos cambios de cableado.



Menor consumo de energíaComo es sabido todo equipo electromecánico y electrónico requiere un consumo de energía para su funcionamiento, siendo dicho consumo representativo cuando se tiene una gran cantidad de ellos; sin embargo, el consumo del PLC es muy inferior, lo que se traduce en un ahorro sustancial.

Poco mantenimiento Estos equipos, por su constitución de ser muy compactos, respecto a la cantidad de trabajo que pueden realizar, y además, porque cuentan con muy pocos componentes electromecánicos, no requieren un mantenimiento periódico


COMPATIBILIDAD CON DISPOSITIVOS Y ACTUADORES

Actualmente las normas establecen que los sistemas y

equipos sean diseñados bajo un modelo abierto, de tal

manera que para el caso de los PLC’s estos puedan

fácilmente conectarse con cualquier equipo sin importar

la marca y procedencia. Hoy en día casi todas las marcas

de PLC’s están diseñadas bajo este modelo.


Requerimiento de equipos para un sistema automatizado por relés


Requerimiento de equipos para un sistema automatizado por PLC’s


Arquitectura del PLC

Fuente de alimentación

Unidad de procesamiento central (CPU)

Módulos o interfaces de entrada/ salida

Módulos de memoria

Unidad de programación


Sistema de control convencional (electromecánico):


Sistema de control con PLC:


Lenguajes de programación

Lenguajes gráficos

Carta de funciones secuenciales o Grafcet

Diagrama de bloque de funciones(FUP)

Diagrama de contactos o escalera (LADDER)

Lenguajes textuales

Lista de instrucciones (AWL)

Texto estructurado (ST)


Arranque estrella - triangulo Circuito de fuerza


Arranque estrella - triangulo Circuito de mando


Arranque estrella - triangulo Lenguaje ladder


Arranque estrella - triangulo Lenguaje FBD


Contactor

Un Contactor es un componente electromecánico que tiene por objetivo establecer o interrumpir el paso de corriente, ya sea en el circuito de potencia o en el circuito de mando, tan pronto se energice la bobina (en el caso de ser contactores instantáneos).


Interruptor magneto térmico tripolar

Son interruptores de

reducido tamaño,

especialmente diseñados

para protección contra

cortocircuitos y

sobrecargas en los

circuitos de control y

mando en instalaciones

eléctricas.


Relé térmico

El relé o relevador, es un dispositivo electromecánico. Funciona como un interruptor controlado por un circuito eléctrico en el que, por medio de una Bobina y un electroimán, se acciona un juego de uno o varios contactos que permiten abrir o cerrar otros circuitos eléctricos independientes.


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