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5/9/2018 Tema 1 Procesos PDF - slidepdf.com

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Control y Automatización

Industrial

INF – 264Doc. Alfredo Laura Rojas

INFORMATICA INDUSTRIAL



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AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS

• DefinicionesProcesoSecuencia u orden definido de actividades químicas, físicas o

biológicas que se llevan a cabo para la conversión, transporte o

almacenamiento de material o energía.

AutomatizaciónForma de ordenación a partir de la secuenciación automática de

tareas y regulación de variables para que sigan las consignas

impuestas.

Informática IndustrialRama de la ciencia y la técnica que estudia la concepción y eluso de los sistemas de tratamiento y transmisión de lainformación en el entorno industrial.



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Objetivos de la Automatización- Búsqueda de costes más bajos.

– Economizando mano de obra – Economizando material

– Economizando energía

- Supresión de trabajos peligrosos o pesados.- Mejoría de las condiciones de trabajo.- Mejor calidad del producto

– Limitando el factor humano.

– Controles automatizados.



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Objetivos de la Automatización

(cont)Realización de operaciones imposibles de controlar manual o

intelectualmente.

– Ensamblajes miniatura

– Operaciones muy rápidas

– Coordinaciones complejasEn resumen, se trata de mejorar la competitividad del producto

directa o indirectamente.

Factores que influyen en la competitividad:

– Costo – Calidad (fiabilidad, duración)

– Innovación (prestaciones, estética, optimización)

– Disponibilidad (redes de ventas, stocks, servicio post-venta).



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Estructura de los sistemas

automatizados



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Parte de Relación



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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



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Parte de Control

• Tecnología cableadas- Tecnologías mecánicas, neumáticas e hidráulicas

- Sistemas electrónicos combinacionales y secuenciales

- Relés y contactores• Tecnologías programadas

- Autómatas programables

- Ordenadores Industriales.



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Tipos de procesos industriales



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(Ejemplos)



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Procesos Continuos

• En un proceso las materias están constantementeentrando por un extremo del sistema, mientras que

en el otro extremo se obtiene de forma continua unproducto terminado.

• Un ejemplo de proceso continuo puede ser unsistema de calefacción para mantener untemperatura constante en una determinadainstalación industrial. La materia prima de entrada

es la temperatura que se quiere alcanzar en lainstalación; la salida será la temperatura querealmente existe.



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Procesos Continuos

• El proceso se realiza durante un tiemporelativamente largo.

• Las variables empleadas en el proceso y

sistema de control son de tipo analógico;dentro de unos limites determinados lasvariables pueden tomar infinitos valores.

• Se estudia y aplica en Regulación yServomecanismos



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Procesos Discretos

• El producto de salida se obtiene a través de

una serie de operaciones, muchas de ellascon gran similitud entre sí. La materia

prima sobre la que se trabaja es

habitualmente un elemento discreto que setrabaja de forma individual.

• Un ejemplo es la fabricación de una piezametálica rectangular con dos taladros.



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Procesos Discretos

• Se descompone en una serie de estados.

• Cada uno de estos estados supone a su vezuna serie de activaciones y desactivacionesde los actuadores (motores y cilindros

neumaticos) que se producen en función de:- Los sensores

- Variables que indica que se ha realizadoel estado anterior.



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AUTOMATISMOSANALÓGICOS Y DIGITALES

– Sistemas digitales

– Sistemas analógicos

– Sistemas híbridos



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Sistemas digitales

• Los sistemas digitales utilizan señalestodo o nada, si o no, llamadas señalesbinarias por poseer sólo dos estados:

abierto o cerrado, alto o bajo, etc.



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Sistemas analógicos

• Los sistemas analógicos trabajan con señalescontinuas .

• 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 10voltios o de 4 a 20 miliamperios que representan los

valores inicial y final del rango elegido para lavariable que representan.



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Sistemas híbridos

• Los sistemas modernos casi siempre híbridosprocesando señales de los dos tipos anteriores.

• En la actualidad se tiende al procesamiento en formadigital basados en un microprocesador que trata lasseñales todo o nada como un bit y las analógicascomo numéricas.

• Dado que existen muchos sensores y actuadoresque trabajan con señales analógicas, las interfacesdeben de realizar la conversión analógica-digital

(llamada A/D) para obtener una señal digital a partirde la analógica, y la digital-analógica (llamada D/A)para obtener señales analógicas a partir de lascantidades numéricas que suministra el controladordigital



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La figura muestra una unidad de control digital con lasinterfaces de entrada y salida para operar con señalesanalógicas.



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SISTEMAS CABLEADOS YPROGRAMABLES



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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 decontrolador secuencial.



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Controladores Secuenciales (cont)

• Características del control de procesos en formasecuencial.

- El proceso se puede descomponer en un serie deestados 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.



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Controladores Secuenciales (cont)

- Las variables empleadas en el proceso ysistema de control (entrada, salida einternas), sólo toman dos valores activado o

desactivado. Por ejemplo, un motor sóloestará funcionando o parado; un sensorsituado sobre un cilindro neumático estará

activado cuando esté el émbolo del cilindrosituado a su altura y desactivado en casocontrario.

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