1 Automatización

Desarrollo de las Habilidades en las Tecnologías de la Información y la Comunicación

(DHTIC)

Profesor: Juan Carlos Carmona Rendón

Alumno: Eduardo Vázquez García

Matricula: 201435419

Carrera: Ingeniería Mecánica y Eléctrica

Integrando conocimiento

Actividad final: After The Draft

Automatización

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Resumen

Dentro del campo de la producción industrial, desde los inicios de la era

industrial hasta la actualidad, la automatización ha pasado de ser una

herramienta de trabajo deseable a una herramienta indispensable para

competir en el mercado globalizado. Ningún empresario puede omitir la

automatización de sus procesos para aumentar la calidad de sus productos,

reducir los tiempos de producción, realizar tareas complejas, reducir los

desperdicios o piezas defectuosas y especialmente aumentar la rentabilidad.

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Índice

Introducción .......................................................................................................................4 Automatización ..................................................................................................................5 Historia ...............................................................................................................................5 Objetivos ............................................................................................................................5 Ventajas .............................................................................................................................6 Desventajas .......................................................................................................................6 Niveles de la automatización.............................................................................................6 Operación manual .............................................................................................................6 Mecanizado........................................................................................................................7 Automatización parcial ......................................................................................................7 Integración .........................................................................................................................7 Actuadores .........................................................................................................................7 Sensores y traductores......................................................................................................8 Sistemas de control ...........................................................................................................8 PLCs ..................................................................................................................................8 PACs ..................................................................................................................................8 Aplicaciones .......................................................................................................................9 Estructura de un sistema automatizado ............................................................................9 Conclusión ....................................................................................................................... 10 Biografía........................................................................................................................... 10

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Introducción

A lo largo de la historia, con la aparición de las máquinas que hacen el trabajo

que algunas personas hacen o hacían, mucho más eficiente y a una mayor

velocidad se ha tratado de mejorar o hacer más eficaz y rápido estos trabajos.

La tecnología nos ha llevado a obtener mayor calidad en los productos,

servicios y en la reducción de los costos de producción, y todo gracias a la

automatización.

La automatización es una disciplina que incluye experiencia y conocimientos

en diferentes ramas de la ingeniería como son: electricidad, electrónica,

química, mecánica, computación, sistemas de control, etc.

La automatización va más allá que la simple mecanización de los procesos ya

que ésta provee a operadores humanos mecanismos para asistirlos en los

esfuerzos físicos del trabajo; la automatización reduce ampliamente la

necesidad sensorial y mental del humano.

La automatización como una disciplina de la ingeniería es más amplia que un

mero sistema de control, abarca la instrumentación industrial, que incluye los

sensores y transmisores de campo, los sistemas de control y supervisión, los

sistema de transmisión y recolección de datos y las aplicaciones de software en

tiempo real para supervisar y controlar las operaciones de plantas o procesos

industriales.

La automatización para poder ser ocupada o utilizada se necesita de sistemas

de control tales como: computadoras, PLCs, PACs, CAD, etc., para controlar

procesos y maquinaria de tipo industrial; la cual puede y en la mayoría de los

casos llegar a remplazar a los operadores humanos.

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Automatización

o Historia

Los primeros sistemas de control surgen en la Revolución Industrial a finales

del siglo XIX y principios del siglo XX. Estaban basados en componentes

mecánicos y electromagnéticos, básicamente engranajes, palancas y pequeños

motores. Más tarde, se masificó el uso de contadores, relés1 y temporizadores

para automatizar las tareas de control.

A partir de los años 50 aparecen los semiconductores y los primeros circuitos

integrados sustituyeron las funciones realizadas por los relés, logrando

sistemas de menor tamaño, con menor desgaste y mayor fiabilidad.

En 1968 nacieron los primeros autómatas programables (PLC), con unidad

central constituida por circuitos integrados.

A principios de los 70, los PLC incorporaron el microprocesador, logrando así

mayores prestaciones, elementos de comunicación hombre-máquina más

modernos, procesamiento de cálculos matemáticos y funciones de

comunicación, evolucionando en forma continua hasta el día de hoy.

o Objetivos

Mejorar la producción de la empresa, reduciendo los costes de la producción y

mejorando la calidad de la misma.

Mejorar las condiciones de trabajo del personal e incrementando la seguridad.

Realizar las operaciones imposibles de controlar intelectual o manualmente.

Mejorar la disponibilidad de los productos, pudiendo proveer las cantidades

necesarias en el momento preciso.

Simplificar el mantenimiento de forma que el operario no requiera grandes

conocimientos para la manipulación del proceso productivo.

1) 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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o Ventajas

Precisión

La automatización mejora el control de calidad ya que los productos se fabrican

mediante la repetición ofrecida por las maquinas.

Reducción de tiempos y no hay tiempos perdidos

Los tiempos muertos son reducidos porque se producen menos interrupciones

que en una línea de producción manual. Ya que los robots no necesitan

descanso, en algunas empresas están en funcionamiento hasta las 24 horas, y

pueden hacer varias tareas en una misma línea de ensamble, claro según lo

que sea necesario en el momento.

o Desventajas

Una de las mayores amenazas del empleo ha sido la automatización.

No todos los resultados de la automatización han sido positivos.

Algunos observadores argumentan que la automatización ha llevado al exceso

de producción y al derroche, y que ha generado desempleo. Aunque ciertos

economistas defienden que la automatización ha tenido un efecto mínimo, o

ninguno, sobre el desempleo.

A demás de que sostienen que los trabajadores son desplazados, y no

cesados, y que por lo general son contratados para otras tareas dentro de la

misma empresa, o bien en otra empresa, así como hay quienes sostienen que

la automatización genera más puestos de trabajo de los que elimina.

Niveles de la automatización

o Operación manual

Se elaboran piezas sin recurrir a máquinas.

El ser humano realiza las operaciones usando herramientas. Es responsable

de seguir el orden correcto de operaciones.

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o Mecanizado

La máquina realiza la operación, sin embargo el ser humano opera la máquina

y es responsable de seguir la secuencia de operaciones.

o Automatización parcial

La máquina realiza varias operaciones en secuencia y de forma autónoma,

pero necesita de la intervención humana para poner y retirar piezas.

o Automatización total

La máquina es totalmente autónoma. No necesita intervención humana. El

operador realiza tareas de supervisión y mantenimiento preventivo.

o Integración

Todas las máquinas están interconectadas y trabajan cooperativamente. La

intervención humana es requerida a nivel gestión y planeación estratégica.

Actuadores

Son aquellos elementos o dispositivos que pueden provocar un efecto sobre un

proceso automatizado, capaces de generar una fuerza a partir de líquidos, de

energía eléctrica y gaseosa. El actuador recibe la orden de un regulador o

controlador y da una salida necesaria para activar a un elemento final de

control.

Existen tres tipos de actuadores:

* Hidráulicos

* Neumáticos

* Eléctricos

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Sensores y traductores

Elementos que convierten magnitudes físicas en magnitudes eléctricas, que

luego son transferidas a la parte de mando, para así conocer el estado del

sistema.

o Estos pueden ser de tipo

Inductivos

Capacitivos

Ópticos

Magnéticos

Ultrasónicos

Sistemas de control

PLCs

Un autómata programable industrial (API) o Programable Logic Controller (PLC),

es un equipo electrónico, programable en lenguaje no informático, diseñado

para controlar en tiempo real y en ambiente de tipo industrial, procesos

secuenciales.

Un PLC trabaja en base a la información recibida por los captadores y el programa

lógico interno, actuando sobre los accionadores de la instalación.

PACs

Programmable Analogic Control es una tecnología de diseño de equipos de

instrumentación aplicados al Control Analógico y Lógico de procesos.

Esta tecnología se basa en disponer funciones complejas en forma en Bloques

Preprogramados.

Formando estructuras con los Bloques, puede realizarse infinidad de

estrategias y aplicaciones en control de procesos.

Sus características son similares a los PLC, pero con un concepto de

aplicación más amplio, ya que los sistemas PAC están orientados

principalmente a la gestión de variables analógicas.

o Estos se aplican para

Nivel

Presión

Temperatura

Flujo

PH

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Aplicaciones

Automatización de fábrica

- Clasificadoras

- Ensambladoras

- Embotelladoras

- Empacadoras

- Cementeras

- Industria azucarera

- Generadoras

- Ensambladoras de partes

- Industrial del plástico

- Plantas de producción en general

Estructura de un sistema automatizado

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Conclusión

Desde el punto de vista social, es una cuestión evidente, se relaciona la

automatización con el desempleo en la fuerza de trabajo. El reentrenamiento, la

reasignación y el cambio ocupacional son las mejores alternativas frente al

desempleo. Se pueden crear nuevas fuentes de trabajo, partiendo del

crecimiento económico, lo que en parte ayudará a resolver el problema.

Pero la automatización es algo ya casi indispensable en la producción en

masa, ya que para lograr hacer muchas piezas iguales, con las mismas

características y en un tiempo determinado, tratando de tener los menores

desperfectos posibles, es necesario automatizar el sistema para que la

máquina lo haga conforme a lo programado; pero cabe recalcar que el hombre

es quien programa dicha máquina. Por tanto no se le debe de hacer menos al

hombre, ni compararlo con los procesos de las maquinas, ya que sabemos que

una maquina no va a hacer un trabajo tan bien como el de la mano del hombre.

Biografía

Autómatas Programables: Curso Básico de Autómatas Programables.

(2001). Recuperado del sitio web:

http://www.sc.ehu.es/sbweb/webcentro/automatica/WebCQMH1/PAGIN

A%20PRINCIPAL/index.htm

(2007). Automatización: CIM ll FIUBA

Ing. Román A. (2010). Automatización Industrial. Universidad Nacional

de San Antonio Abad del Cusco

Ing. Ruedas C. (2008). Automatización Industrial: Aéreas de Aplicación

para Ingeniería, Universidad Rafael Landívar

Instrumentos Desin. Instrumentación inteligente Con Tecnología PAC.

Desin Instrumentos

Violante N. (2010). Automatización México: Universidad del Valle de

México.