INF -264 Control y Automatización Industrial INTRODUCCION

1. INF -264 Control y Automatización Industrial INTRODUCCION INF - 264 GESTION II-2012

2. AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS Definiciones ¿Qué es un Proceso Industrial? Un proceso industrial es una secuencia de actividades químicas, físicas o biológicas que se llevan a cabo para la conversión, transporte o almacenamiento de material o energía y mediante la cual se producen bienes y servicios. INF - 264 GESTION II-2012

3. Ejemplo de proceso industrial INF - 264 GESTION II-2012

4. Ejemplo de proceso industrial INF - 264 GESTION II-2012

5. AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS Hacia un concepto moderno de la Automatización Industrial • La automatización es la facultad que poseen algunos procesos físicos para desarrollar las actividades de operación y funcionamiento en forma autónoma, es decir, por cuenta propia. INF - 264 GESTION II-2012

6. AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS ¿Qué es la Automatización Industrial? • En síntesis, la Automatización Industrial se puede entender como la facultad de autonomía o acción de operar por sí solo que poseen los procesos industriales y donde las actividades de producción son realizadas a través de acciones autónomas. INF - 264 GESTION II-2012

7. AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS ¿Qué es la Automatización Industrial? (cont….) • La participación de fuerza física humana es mínima y la de inteligencia artificial, máxima. Recordemos que ésta es producto de la inteligencia natural, pero su manifestación en los sistemas de control es mediante la programación en los distintos tipos de procesadores, por lo que es artificial. INF - 264 GESTION II-2012

8. Automatización industrial INF - 264 GESTION II-2012

9. AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS ¿Que es la Informática Industrial? Rama de la ciencia y la técnica que estudia la concepción y el uso de los sistemas de tratamiento y transmisión de la información en el entorno industrial. INF - 264 GESTION II-2012

10. La pirámide de la automatización INF - 264 GESTION II-2012

11. Que existe en cada nivel de esta pirámide INF - 264 GESTION II-2012

12. ENTORNO DEL SISTEMA DE PRODUCCION INF - 264 GESTION II-2012

13. OBJETIVOS DE LA AUTOMATIZACIÓN Búsqueda de costes más bajos Supresión de trabajos peligrosos o pesados Mejoría de las condiciones de trabajo Mejor calidad del producto • Economizando mano de obra • Economizando Material • Economizando energía INF - 264 GESTION II-2012 • Limitando el factor humano • Controles Automatizados

14. Ensamblajes miniatura • Operaciones muy rápidas • Coordinaciones complejas Realización de operaciones imposibles de controlar manual o intelectualmente En resumen, se trata de mejorar la competitividad del producto directa o indirectamente Factores que influyen en la competitividad: INF - 264 GESTION II-2012 • Costos • Calidad (fiabilidad, duración) • Innovación (prestaciones, estética, optimización ) • Disponibilidad (redes de ventas, stocks, servicio post-venta)

15. ESTRUCTURA DE LOS SISTEMAS AUTOMATIZADOS INF - 264 GESTION II-2012

16. Parte de Relación INF - 264 GESTION II-2012

17. Parte Operativa Preactuadores y actuadores: - Eléctricos - Hidráulicos - Neumáticos - Térmicos Sensores de: - Proximidad - Posición lineal o angular - Pequeños desplazamientos - Velocidad - Fuerza, Par y Presión - Temperatura - Caudal - Nivel INF - 264 GESTION II-2012

18. Parte de Control • Tecnología cableadas - Tecnologías mecánicas, neumáticas e hidráulicas - Sistemas electrónicos combinacionales y secuenciales - Relés y contactores • Tecnologías programadas - Autómatas programables - Ordenadores Industriales. INF - 264 GESTION II-2012

19. Tipos de procesos industriales INF - 264 GESTION II-2012

20. Procesos Continuos • En un proceso las materias están constantemente entrando por un extremo del sistema, mientras que en el otro extremo se obtiene de forma continua un producto terminado. • Un ejemplo de proceso continuo puede ser un sistema de calefacción para mantener un temperatura constante en una determinada instalación industrial. La materia prima de entrada es la temperatura que se quiere alcanzar en la instalación; la salida será la temperatura que realmente existe. INF - 264 GESTION II-2012

21. Procesos Continuos • El proceso se realiza durante un tiempo relativamente largo. • Las variables empleadas en el proceso y sistema de control son de tipo analógico; dentro de unos limites determinados las variables pueden tomar infinitos valores. • Se estudia y aplica en Regulación y Servomecanismos INF - 264 GESTION II-2012

22. Tipos de procesos industriales INF - 264 GESTION II-2012

23. Procesos Discretos • El producto de salida se obtiene a través de una serie de operaciones, muchas de ellas con gran similitud entre sí. La materia prima sobre la que se trabaja es habitualmente un elemento discreto que se trabaja de forma individual. • Un ejemplo es la fabricación de una pieza metálica rectangular con dos taladros. INF - 264 GESTION II-2012

24. Procesos Discretos • Se descompone en una serie de estados. • Cada uno de estos estados supone a su vez una serie de activaciones y desactivaciones de los actuadores (motores y cilindros neumaticos) que se producen en función de: - Los sensores - Variables que indica que se ha realizado el estado anterior. INF - 264 GESTION II-2012

25. AUTOMATISMOS ANALÓGICOS Y DIGITALES • Sistemas digitales • Sistemas analógicos • Sistemas híbridos INF - 264 GESTION II-2012

26. Sistemas analógicos • Los sistemas digitales utilizan señales todo o nada, si o no, llamadas señales binarias por poseer sólo dos estados: abierto o cerrado, alto o bajo, etc. Sistemas digitales • Los sistemas analógicos trabajan con señales continuas . • Suelen representar magnitudes físicas del proceso, como presión o temperatura por ejemplo, mediante una tensión o corriente proporcionales a su valor. • Los valores típicos de los rangos son de 0 a 10 voltios o de 4 a 20 miliamperios que representan los valores inicial y final del rango elegido para la variable que representan. INF - 264 GESTION II-2012

27. Sistemas híbridos • Los sistemas modernos casi siempre híbridos procesando señales de los dos tipos anteriores. • En la actualidad se tiende al procesamiento en forma digital basados en un microprocesador que trata las señales todo o nada como un bit y las analógicas como numéricas. INF - 264 GESTION II-2012

28. Sistemas híbridos • Dado que existen muchos sensores y actuadores que trabajan con señales analógicas, las interfaces deben de realizar la conversión analógica-digital (llamada A/D) para obtener una señal digital a partir de la analógica, y la digital-analógica (llamada D/A) para obtener señales analógicas a partir de las cantidades numéricas que suministra el controlador digital. INF - 264 GESTION II-2012

29. INF - 264 GESTION II-2012 La figura muestra una unidad de control digital con las interfaces de entrada y salida para operar con señales analógicas.

30. SISTEMAS CABLEADOS Y PROGRAMABLES INF - 264 GESTION II-2012

31. Controladores Secuenciales • Los procesos discretos y discontinuos, pueden controlarse mediante el mismo tipo de sistema de control, que debido a su forma de actuación, recibe el nombre de controlador secuencial. INF - 264 GESTION II-2012

32. Controladores Secuenciales (cont) • Características del control de procesos en forma secuencial. • El proceso se puede descomponer en un serie de estados que se activarán de forma secuencial (variables internas) • Cada uno de los estados cuando está activo realiza una serie de acciones sobre los actuadores. • Las señales procedentes de los sensores (variables de entrada) controlan la transición entre estados. INF - 264 GESTION II-2012

33. Controladores Secuenciales (cont) - Las variables empleadas en el proceso y sistema de control (entrada, salida e internas), sólo toman dos valores activado o desactivado. Por ejemplo, un motor sólo estará funcionando o parado; un sensor situado sobre un cilindro neumático estará activado cuando esté el émbolo del cilindro situado a su altura y desactivado en caso contrario. INF - 264 GESTION II-2012