Automatizaci

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Automatización

• Es la tecnología utilizada para realizar procesos
  o procedimientos sin la ayuda de las personas.

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Elementos básicos de un sistema automatizado.

• Energía para completar el proceso y operar el
  sistema.
• Programa para dirigir el proceso.
• Sistema de control para ejecutar las
  instrucciones.

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Energía para realizar los procesos automatizados.

• Un sistema automatizado es usado para operar
  algunos procesos. La energía se necesita para
  manejar el proceso así como los controladores.
• Tipos de energía
• Eléctrica.
• Mecánica.
• Térmica
• Fuentes alternativas combustibles fósiles,
  hidráulica, solar, eólica.

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Energía para el proceso

• En producción, el término proceso se refiere a
  las operaciones de manufactura que son llevadas a
  cabo sobre la pieza de trabajo.
• La energía también es requerida para las
  funciones de manejo de materiales.
• Carga y descarga de los materiales.
• Transportación del material entre estaciones de
  trabajo.

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Energía para Automatización

• Se requiere energía para las siguientes
  funciones.
• Unidad de control los controladores modernos
  emplean energía eléctrica para leer las
  instrucciones del programa, realizar cálculos de
  control y ejecutar las instrucciones al
  transmitir comandos a los dispositivos
  actuadores.
• Energía para activar las señales de control los
  comandos enviados por la unidad de control son
  llevadas a cabo por dispositivos electromecánicos
  llamados actuadores. Los comandos comúnmente son
  transmitidos a través de señales de control de
  bajo voltaje.
• Recolección y procesamiento de información la
  información del sistema debe ser recolectada y
  usada como datos de entrada en los algoritmos de
  control. Además, puede ser necesario llevar
  registro del desempeño del proceso o calidad del
  producto. Estas funciones necesitan energia
  aunque en cantidades modestas.

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Programa

• Programas de ciclo de trabajo.
• Los pasos del proceso para manufacturar una
  pieza son llevados a cabo durante un ciclo de
  trabajo. Es decir, en cada ciclo de trabajo, se
  produce una parte (aunque en algunas operaciones
  se produce más de una). Estos pasos son
  especificados en un programa de ciclo de trabajo.
• Parámetros del proceso son entradas del proceso
  como la temperatura de un horno, o una coordenada
  en un sistema de posicionamiento.
• Variables del proceso son salidas del proceso
  como la temperatura real del horno o la posición
  actual en el sistema de coordenadas.

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Programa.

• Toma de decisiones en el ciclo programado de
  trabajo.
• Interacción del operador aunque se intenta que
  el programa de instrucciones funciones sin
  interacción humana, la unidad de control puede
  requerir datos de entrada proporcionados por el
  operador para funcionar.
• Diferentes partes o estilos de productos un
  sistema automatizado puede ser programado para
  realizar diferentes ciclos de trabajo en partes o
  estilos de productos distintos.
• Variaciones en las unidades de arranque de
  trabajo en muchas operaciones de manufactura,
  las piezas iniciales de trabajo no son
  consistentes, por lo que pasos adicionales pueden
  ser necesarios.

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Sistemas de Control

• El sistema de control de un sistema automatizado
  permite ejecutar el programa y lograr que el
  proceso realice su función definida. Los sistemas
  de control pueden ser de dos tipos
• Sistemas de control de ciclo cerrado.
• Sistemas de control de ciclo abierto.

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Ciclo Cerrado
En un sistema de control de ciclo cerrado la
variable de salida es comparada con un parámetro
de entrada, y cualquier diferencia entre las dos
es usada para lograr que la salida sea acorde con
la entrada.
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Ciclo Abierto
Un sistema de control de ciclo abierto opera sin
el ciclo de retroalimentación, sin medir la
variable de salida, de manera que no hay
comparación entre el valor real de la salida y el
valor deseado en el parámetro de entrada.
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Funciones Avanzadas de la Automatización

• Funciones que conciernen a la mejora del
  desempeño y la seguridad del equipo, como son
• Monitoreo de seguridad.
• Diagnóstico de mantenimiento y reparación.
• Detección de errores y recuperación de la falla.

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Monitoreo de seguridad

• Respuestas del sistema de seguridad
• Detención del sistema.
• Encendido de alarmas sonoras.
• Reducción de la velocidad de los procesos.
• Toma de acciones para corregir la violación de
  seguridad.

• Tipos de sensores
• De límite.
• Fotoeléctricos.
• De temperatura.

• De humo.
• De presión.
• Visión.

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Diagnóstico de mantenimiento y reparación
Capacidad de un sistema automatizado de ayudar en
la identificación de las fuentes potenciales o
actuales de malfuncionamiento o falla.

• Monitoreo de status.
• Diagnóstico de falla.
• Recomendaciones para el procedimiento de
  reparación.

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Detección de errores y recuperación de la falla.
Uso del control computarizado en un sistema para
automatizar la toma de las acciones correctivas
necesarias para restaurar su operación normal
después de ocurrida la falla.

• Pasos
• Detección del error.
• Recuperación del error.

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Detección del error
Uso de los sensores disponibles en el sistema
automatizado para determinar cuándo ha ocurrido
una desviación o malfuncionamiento, interpretar
correctamente las señales de los sensores y
clasificar el error.

• Clasificación del error
• Errores aleatorios.
• Errores sistemáticos.
• Aberraciones.

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Recuperación del error
Aplicación de las acciones correctivas necesarias
para superar el error y regresar el sistema a su
operación normal.

• Estrategias
• Realizar ajustes al final del ciclo de trabajo
  actual.
• Realizar ajustes durante el ciclo actual.
• Detener el proceso para aplicar acciones
  correctivas.
• Detener el proceso y pedir ayuda.

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Niveles de automatización
El concepto de sistemas automatizados puede ser
aplicado a distintos niveles de las operaciones
de una fábrica. Normalmente asociamos el concepto
de automatización con la producción de máquinas
individuales. Sin embargo la producción de
máquinas por si misma está creada por subsistemas
que por ellos mismos pueden ser
automatizados.Podemos identificar cinco niveles
posibles de automatización en una planta
productiva y se explican con la siguiente figura
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Niveles de automatización