Mecatrónica, automatización y automation studio™
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AUTOMATION
STUDIO™
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Temas a tratar:
Mecatrónica
Automatización Industrial
Tipos de Control:
Neumático
Hidráulico
Eléctrico
Automation Studio
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¿Qué es la Mecatrónica?
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Enfoques de un ingeniero
mecatrónico
Automatización industrial: generar soluciones
Innovación en el diseño y construcción de dispositivos y máquinas inteligentes.
Evaluar, seleccionar e integrar dispositivos y máquinas mecatrónicas, tales como robots, tornos de control numérico, controladores lógicos programables, etc. para el mejoramiento de procesos industriales de manufactura.
Dirigir equipos de trabajo multidisciplinarios.
Compromiso ético de su impacto económico, social, ambiental y político.
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Campo de Trabajo
Automatización y robótica
Servomecanismos
Sensores y sistemas de control
Ingeniería automotriz
Ingeniería aeroespacial
Domótica, Inmótica
Controles computador-máquina
Redes industriales
Instrumentación Industrial
Ingeniería biomédica
Sistemas CAD CAM CAE CIM
Sistemas de manufactura integrados
Productos de consumo
Simulación de Procesos
Prótesis, etc
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Automatización industrial
Es el uso de sistemas o elementos
computarizados y electromecánicos para
controlar maquinarias y/o procesos
industriales sustituyendo a operadores
humanos.
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Tipos de Controles en la
Industria
Eléctricos
Electrónicos
Mecánicos
Hidráulicos
Neumáticos
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Sensores - Detectores
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Sensores - Detectores
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Actuadores
Actuadores Magnéticos
Actuadores de Señalización
Actuadores Hidráulicos
Actuadores Neumáticos
Motores
Motor de continua
Motores de alterna
Motores paso a paso
Servomotores
Motores de pistón
Motores de paletas
Turbomotores
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Sistema de Control
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Sistema de Control
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Alternativas para el Control
Industrial Eléctrico – Electrónico
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Sistemas basados en
Microprocesador
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Sistemas basados en
Microprocesador
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Sistemas basados en
Microprocesador
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Esquema comparativo
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Neumática
La neumática es la tecnología que emplea el
aire comprimido como modo de transmisión
de la energía necesaria para mover y hacer
funcionar mecanismos.
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Componentes Básicos
Compresor
Válvula de distribuciónCilindro
Filtro + Lubricador +
Regulador de Presión
Acumulador Red de Tuberías de
Distribución
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Sistema Neumático básico
1. Compresor 2. Motor eléctrico 3. Presostato 4. Válvula
antiretorno
5. Depósito 6. Manómetro 7. Purga automática 8. Válvula de seguridad
9. Secador de aire refrigerado 10. Filtro de línea
1. Purga del aire 2. Purga automática 3. Unidad de acondicionamiento del aire
4. Válvula direccional 5. Actuador 6. Controladores de velocidad
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Hidráulica
Utiliza fluidos hidráulicos como medios de
presión para mover los pistones de los
cilindros.
Un sistema hidráulico contiene y confina un
líquido de manera que el mismo usa las leyes
que gobiernan los líquidos para transmitir
potencia y desarrollar trabajo.
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Sistema Hidráulico Básico
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Combinación de sistemas
a) Circuito Electroneumático = Accionamiento eléctrico – Actuador Neumático
b) Circuito Oleoneumático = Accionamiento neumático – Actuador hidráulico
c) Circuito Electrohidráulico = Accionamiento eléctrico – Actuador hidráulico
a) b) c)
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Aplicaciones
Maquinaria para la industria plástica
Máquinas herramientas
Maquinaria para la elaboración de alimentos
Equipamiento para robótica y manipulación automatizada
Equipo para montaje industrial
Maquinaria para la minería
Maquinaria para la industria siderúrgica
Aplicación automotriz: suspensión, frenos, dirección, refrigeración, etc.
Aplicación Aeronáutica: timones, alerones, trenes de aterrizaje, frenos, simuladores, equipos de mantenimiento aeronáutico, etc.
Aplicación Naval: timón, mecanismos de transmisión, sistemas de mandos, sistemas especializados de embarcaciones o buques militares
Medicina: Instrumental quirúrgico, mesas de operaciones, camas de hospital, sillas e instrumental odontológico, etc.
Etc.
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Comparación entre Neumática e
Hidráulica Neumática Hidráulica
Estado de las fugas Solo pérdida de energía Contaminación
Influencia del
ambiente
A prueba de explosión. Insensible a la
temperatura
Riesgo de incendio en caso de fuga. Sensible
a cambios de temperaturas
Almacenaje de
energíaFácil Limitada
Transmición de
energíaVelocidad de la señal 20-40 m/s Velocidad de la señal hasta 1000 m/s
Velocidad de
OperaciónV = 1.5 m/s V=0.5 m/s
Coste de la
AlimentaciónMuy Alto Alto
Movimiento LinealSimple con cilindros. Fuerzas limitadas.
Velocidad dependiente de la carga
Simple con cilindros. Buen control de
velocidad. Fuerzas muy grandes.
Movimiento Giratorio Simple, ineficiente, alta velocidad Simple, par alto, baja velocidad.
Exactitud de Posición 1/10 mm posible sin carga Puede conseguirse 1mm
Estabilidad Baja, el aire es compresible
Alta, ya que el aceite es casi incompresible,
además el nivel de presión es más alto que
en el neumático
Fuerzas
Protegido contra sobrecargas. Fuerzas
limitadas por la presión neumática y el
diámetro del cilindro (F = 30 KN a 6 bar)
Protegido contra sobrecargas, con presiones
que alcanzan los 600 bar y pueden generarse
grandes fuerzas hasta 3000 KN
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Comparación Sistemas
Neumático/Hidráulico y Eléctrico/Electrónico
Neumático/Hidráulico Eléctrico/Electrónico
Elementos de
Trabajo
Cilindros, Motores,
Componentes
Motores Eléctricos, Válvulas
de Solenoide, Motores
Lineales
Elementos de
Control
Válvulas distribuidoras
direccionables
Contactores, Transistores,
Tiristores
Elementos de
Proceso
Válvulas distribuidoras
direccionables, válvulas de
aislamiento, válvulas de
presión
Contactores, Relés,
Módulos Electrónicos
Elementos de
Entrada
Interruptores, Pulsadores,
Fines de Carrera, Módulos
Programadores, Sensores
Interruptores, Pulsadores,
Fines de Carrera, Módulos
Programadores, Sensores,
Indicadores - Generadores
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Automation
Studio™
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Automation Studio
Es una solución de software innovadora para
el diseño, la simulación y la documentación de
proyectos que dan soluciones al diseño y al
mantenimiento de sistemas hidráulicos,
neumáticos y automatizados.
![Page 29: Mecatrónica, automatización y automation studio™](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022052206/559b722e1a28abee388b459e/html5/thumbnails/29.jpg)
Aplicaciones:
Automation Studio™ es utilizado por los
ingenieros y diseñadores de mantenimiento o
de soporte que se desenvuelven en sectores
diversos.
Concepción de sistemas, mantenimiento,
formación del personal técnico y el servicio
posventa de equipos industriales.
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Ventajas:
Mejoramiento de productividad así como la
calidad de productos y servicios.
Reducir costos y mejorar la comunicación a lo
largo de las diferentes etapas de un proyecto.
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Bibliotecas
Un ambiente integrado de:
Hidráulica, hidráulica proporcional y servo válvulas (normas ISO 1219-1 y 1219-2)
Neumática
HMI y panel de control
Electrotecnia
Controles eléctricos básicos
Controlador lógico programable PLC (Allen Bradley™, Siemens™ y IEC61131-3)
Grafcet
Electrónica digital
Módulo de dimensionamiento de componentes
Lista de materiales y módulo de reporte automáticos
Simulación Virtual
De la interfaz al hardware
Cada biblioteca contiene centenas de símbolos conforme con las normas ISO, IEC, DIN, JIC y NEMA
Bibliotecas contienen símbolos de fabricantes tales como HydraForce, Parker, Bosch Rexroth, Kawasaki, Sauer Danfoss, Eaton, Famic Technologies, Parker Moduflex, Parker Neumática y muchos más.
![Page 32: Mecatrónica, automatización y automation studio™](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022052206/559b722e1a28abee388b459e/html5/thumbnails/32.jpg)
Funciones
De dibujo
Dimensionamiento de componentes en tiempo real
Creación de elementos
De simulación
Se puede modificar los parámetros de simulación y fijar los diferentes comportamientos que se incluyen como son cargas, ángulos, rozamientos dinámicos, fuerzas estáticas, resistencias, inductancia, par, frecuencia entre otros.
Las curvas características pueden ser introducidas con el fin de obtener un comportamiento más realista del sistema utilizando los métodos de interpolación.
Térmica
En corte transversal
Interfaz con los equipos
Protocolo OPC
Comunicación CANbus
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![Page 34: Mecatrónica, automatización y automation studio™](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022052206/559b722e1a28abee388b459e/html5/thumbnails/34.jpg)
Beneficios
Profesores:
Permite cubrir más contenido en menos tiempo
Facilita la demostración de sistemas interactivos
Permite crear un material didáctico dinámico
Una enseñanza y aprendizaje sin riesgos
Fácil transición de la teoría a la práctica
![Page 35: Mecatrónica, automatización y automation studio™](https://reader034.fdocuments.co/reader034/viewer/2022052206/559b722e1a28abee388b459e/html5/thumbnails/35.jpg)
Beneficios
Estudiantes:
Mejora la retención del conocimiento adquirido
Valida teorías estudiadas en la casa
Ilustra el comportamiento dinámico del sistema
Interacción de sistemas y tecnologías
Puede usarlo a nivel profesional
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Beneficios:
Universidad:
Inversión más rentable.
Elimina la posibilidad de comprar y mantener otro
software que cubre un solo tipo de tecnología.
Puede ser usado por varios departamentos
Limita la compra de un hardware caro e
inaccesible
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Versiones
Profesional
Ingenieros y personal de soporte técnico
Educativa
demos