INTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓN

A LA AUTOMATIZACIÓN A LA AUTOMATIZACIÓN

DE PROCESOSDE PROCESOS

CAPITULO IX

INTRODUCCIÓN A LA AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS

Un automatismo es un dispositivo que realiza una labor de manera automática de acuerdo a los parámetros con los cuales ha sido diseñado. Con un sistema automático se busca principalmente aumentar la eficiencia del proceso incrementando la velocidad, la calidad y la precisión, y disminuyendo los riesgos que normalmente se tendrían en la tarea si fuese realizada en forma manual.

Con el avance de la tecnología, los procesos industriales han sufrido grandes cambios y quienes estamos involucrados de una o de otra forma con el tema, debemos estar permanentemente informados acerca de los nuevos productos, métodos de proceso, solución de fallas, sistemas de control, etc.

Prácticamente todas las industrias alrededor del mundo poseen al menos un pequeño sistema automático, lo cual significa que la automatización es un área que está permanentemente en contacto con nosotros. Por esta razón, debemos estar preparados y conocer el funcionamiento de dichos sistemas, por insignificantes que parezcan.

La sección de AUTOMATIZACIÓN del presente curso contiene toda la información actualizada al respecto. La misma mostrará todos los aspectos de carácter técnico que puedan ser útiles en cualquier empresa industrial sin importar el tipo de producto que ésta realice.

Los automatismos están compuestos de tres partes principales, como son la obtención de señales por parte de los sensores, el procesamiento de dichas señales hecho por los procesadores inteligentes y la ejecución de respuestas efectuadas por los actuadores, como se muestra en la figura 9.1. En esta sección de automatización haremos énfasis en los procesadores inteligentes, figura 9.2, los cuales reciben los datos de entrada captados por los sensores, los procesan y entregan datos de respuesta que son ejecutados por los actuadores.

Figura 9.1

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Figura 9.2

Autómatas o PLCs

Los Autómatas, también llamados PLCs (Programmable Logic Controllers), o Controladores Lógicos Programables, figura 9.3, son dispositivos electrónicos de procesamiento que poseen entradas y salidas de diferentes tipos de señal.

Figura 9.3

Su funcionamiento depende de un programa que se le ha introducido previamente, con el cual se ejecuta cierta secuencia en forma completamente automática. El programa se elabora a partir de unas reglas o condiciones que dependen del proceso en sí a automatizar y del tipo de señales que se deben manejar.

Para la Programación de los PLCs, se tienen múltiples opciones, dependiendo del tipo de PLC y especialmente del proceso a automatizar. Por ejemplo, se puede programar en forma de símbolos o lenguaje de contactos, en órdenes o sentencias que se ejecutan en forma secuencial y hasta en lenguajes de alto nivel, como son el Basic o el C. Quizás el lenguaje más utilizado sea el de contactos, como se muestra en la figura 9.4, gracias a que no requiere de mucha capacitación y a que su modo gráfico permite una mayor visión del proceso.

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Figura 9.4

Un PLC, como cualquier equipo electrónico, no está exento de fallas eventuales, por lo cual, las operaciones de Mantenimiento preventivo y de Mantenimiento correctivo también hacen parte de la sección, mostrando los pasos que deben seguirse de acuerdo a los síntomas mostrados por el sistema que esté en problemas.

Redes en automatización

En la industria, los procesos pueden ser monitoreados o controlados ya sea en el sitio exacto de la aplicación o bien desde otro lugar en el cual se concentra la mayor parte de la información. Es por esto que las Redes son una pieza fundamental en automatización, ya que son el medio por el cual se transportan los datos de control y la información de los procesos en general. El bus de campo, por ejemplo, figura 9.5, es una forma de diseñar la automatización de una manera más óptima y de evitar costosos cableados.

Figura 9.5

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Automatización con microcontroladores

Cuando no se tiene el presupuesto necesario para automatizar un proceso determinado, o simplemente porque dicha aplicación no requiere de sistemas tan avanzados como son los PLCs, el sistema encargado del proceso puede ser un Microcontrolador, como se muestra en la siguiente figura.

Figura 9.6

Con estos dispositivos es posible implementar desde sistemas automáticos sencillos hasta sistemas complejos. Todo depende de las características del proceso a automatizar. Más adelante conoceremos las diferentes familias de microcontroladores y algunas aplicaciones donde se controlan sistemas automáticos.

Control por computadora

El uso de computadoras no solamente se extiende a nivel hogareño y comercial. También está incluido en el control y supervisión de procesos industriales, figura 9.7 Con ellos se obtiene información completa de determinado proceso y a la vez se ejecutan labores automáticas que prescinden de la intervención del hombre. Esto es muy importante, ya que dichas máquinas pueden tomar decisiones de una manera más rápida y confiable, permitiendo así que el hombre se dedique a otras actividades. Este medio de automatización se ha extendido masivamente gracias a que reúne las características de control y de manejo de la información, llevando los datos a programas de procesamiento que suministran una estadística completamente actualizada del proceso que se lleva a cabo.

Figura 9.7

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Instrumentación con PC

En cualquier sistema automático, el método de detección de eventos durante el proceso es de suma importancia. Las computadoras son ampliamente utilizadas con esta finalidad gracias a que además de detectar los eventos, pueden generar reportes e informes almacenándolos en archivos para una posterior revisión. La instrumentación con PC, figura 9.8, presenta ventajas sobre los demás sistemas de medición, ya que sus sistemas y tarjetas electrónicas de interface pueden ser configuradas de acuerdo al tipo de variable física que se desea medir.

Figura 9.8

Robótica Industrial

En muchas industrias existen una serie de procesos peligrosos con los cuales cualquier operario pondría en peligro su salud y su integridad física. Es allí donde la Robótica entra a formar parte en todas aquellas operaciones que un ser humano normalmente no podría ejecutar. Adicionalmente, cuando este tipo de máquinas son diseñadas para tareas específicas permiten una gran rapidez, seguridad y maniobrabilidad en el control de procesos automáticos, figura 9.9

Figura 9.9

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