INFORM

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INFORMÁTICAAUTOMATIZACIÓN
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INFORMÁTICA - AUTOMATIZACIÓN

• 3 Áreas de aplicación
• Control (Hardware)
• Programación (Software)
• Comunicación (Redes)

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SISTEMAS INDUSTRIALES DE CONTROL

• Tradicionalmente se pueden identificar tres tipos
  de Sistemas de Control
• Control Centralizado
• Para sistemas poco complejos, donde el control se
  puede concentrar en un elemento, encargado de
  monitorear y supervisar el proceso de producción.
• No es necesario una gran infraestructura de
  comunicación, ya que todo lo maneja el mismo
  elemento.
• Si el sistema falla, todo el proceso queda
  paralizado

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SISTEMAS INDUSTRIALES DE CONTROL

• Control Distribuido
• Sistema que separa el control en procesos,
  subprocesos o áreas funcionales, gestionadas
  mediante un algoritmo de control autónomo e
  independiente.
• A cada unidad se le asigna un autómata, o
  elemento de control, independiente y dimensionado
  de acuerdo a los requerimientos de los procesos
  de la unidad.
• Es necesario un sistema de comunicación entre los
  autómatas.
• Con esta separación, cada elemento de control
  debe gestionar un proceso más sencillo que el
  global, lo que disminuye la posibilidad de error
  en la programación y ejecución de las tareas.

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SISTEMAS INDUSTRIALES DE CONTROL

• Control Híbrido
• Es la combinación de ambos sistemas descritos
  anteriormente.
• Aprovecha las potencialidades de cada uno y
  disminuye sus inconvenientes.
• El grado de implementación, dependerás de las
  características del proceso que se esté
  trabajando.
• Conduce a una gestión estructurada, de modo que
  existen elementos de control a diferentes
  niveles, por lo que es necesario implementar
  redes de comunicación.

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TECNOLOGÍAS DE CONTROL DE AUTOMATIZACIÓN

• Esquema básico de una máquina controlada por
  procesador
• Sistema de Control (SC)
• Sistema de Actuadores y Sensores (SSA)
• Sistema Eléctrico (SE)
• Sistema Mecánico (SM)

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TECNOLOGÍAS DE CONTROL DE AUTOMATIZACIÓN

• Controladores de Máquina
• Automata Programable (PLC)
• Control Distribuido (control de procesos
  continuos)
• Controladores de Robot
• Controladores para Sistemas Automáticos de
  Transporte
• Controladores para Sistemas de visión
• Control Numérico

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TECNOLOGÍAS BÁSICAS DE AUTOMATIZACIÓN

• Transductores
• Convierte variables físicas en un determinado
  nivel de tensión (señal digital) o de corriente
  eléctrica (señal analógica)
• De Temperatura
• De Presión
• De Movimiento
• De Fuerza
• De Caudal de fluido
• Detectores de Gases

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TECNOLOGÍAS BÁSICAS DE AUTOMATIZACIÓN

• Robots Industriales
• Es un manipulador multifuncional programable cuya
  posición es controlada automáticamente, posee
  diversos grados de libertad y es capaz de coger
  piezas, herramientas o aparatos especializados
  para realizar operaciones programadas.

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TECNOLOGÍAS BÁSICAS DE AUTOMATIZACIÓN

• Sensores
• Herramienta de automatización que convierte
  eventos físicos en señales electrónicas.
• Algunos Tipos de Sensores

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TECNOLOGÍAS BÁSICAS DE AUTOMATIZACIÓN

• Máquinas Herramientas de Control Numérico (NC)
• Una Máquina NC esta formada por la máquina en sí
  y el Control Numérico. Su principal ventaja es la
  flexibilidad, mejora de la productividad y
  precisión que proporcionan en entornos medios de
  volumen y variedad.
• Distintos niveles de CN
• CAD (Diseño Asistido por Computador)
• CAM (Manufactura Asistida por Computador)
• NC (Control Numérico)
• CNC (Control Numérico por Computador)

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TECNOLOGÍAS BÁSICAS DE AUTOMATIZACIÓN

• Sistemas Automáticos de Transporte
• Corresponden a medios de transporte automático de
  materiales.
• Algunos elementos
• Correas transportadoras u otros elementos de
  transporte fijo
• AGV (Vehículos Guiados Automáticamente)
• Almacenes Automáticos
• Carretillas elevadoras

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PROGRAMACIÓN DE MÁQUINAS

• El modelo de software de programación de
  elementos de automatización, la podemos
  clasificar las siguientes categorías principales,
  según la norma IEC 61131-3
• Lista de Instrucciones
• Texto Estructurado
• Diagramas de Contactos
• Diagramas de Bloques Funcionales.
• Carta Funcional Secuencial
• Una buena programación asegura un correcto
  funcionamiento del elemento.

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PROGRAMACIÓN DE MÁQUINAS

• Lista de Instrucciones

• Basado en una lista de instrucciones que se
  ejecutan en orden secuencial
• Cada instrucción contiene una sola operación
• Comparable al Assembler
• Provee sólo funciones básicas
• Para aplicaciones simples
• Ejemplos
• AWL- Siemens
• PL7-1 Schneider

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PROGRAMACIÓN DE MÁQUINAS

• Texto Estructurado

• Lenguaje de alto nivel, similar a Pascal
• Facilitan funciones de control avanzadas y
  cálculos complejos
• Esta constituida por una lista de instrucciones
  de los tipos
• Asignación de variables
• Organización de programa
• Secuencia lógica ( IF, CASE)
• Iteración ( DO WHILE)
• Control (END)

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PROGRAMACIÓN DE MÁQUINAS

• Diagramas de Contactos

• Lenguaje nativo del PLC
• Elementos básicos contactos y bobinas
• Implementa funciones con bloques
• Muy útil para aplicaciones On/Off
• Ejemplos
• KOP
• PL7-2

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PROGRAMACIÓN DE MÁQUINAS

• Diagramas de Bloques Funcionales

1. Lenguaje gráfico basado en bloques
2. Funciones con variables de entrada/salida
3. Posee librería de bloques standard
4. Representa bien la interacción entre los
   elementos y el proceso físicos

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PROGRAMACIÓN DE MÁQUINAS

• Carta Funcional Secuencial

• Lenguaje de estructuración
• Describe procesos secuenciales
• Cada etapa y transición se programa en cualquiera
  de los otros lenguajes
• Elementos Básicos
• Etapas ? Acciones
• Transición ? Eventos
• Ejemplos
• Grafcet
• Graph7

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PROGRAMACIÓN DE MÁQUINAS

• Lenguajes de Programación
• Son el medio a través del cual se realiza la
  comunicación con la máquina.
• Posibilitan la generación de las instrucciones
  necesarias para que el elemento desempeñe su
  tarea de forma correcta

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PROGRAMACIÓN DE MÁQUINAS

• Modelos de Programación Básicos
• Programación por Guiado
• Este procedimiento consiste en hacer realizar al
  elemento su tarea y registrar sus movimientos y
  configuración, para su posterior repetición
  automática.
• Dos tipos de guiado
• Pasivo La persona debe realizar la fuerza para
  mover el elemento.
• Activo La persona no realiza la fuerza
  directamente sobre el elemento.

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PROGRAMACIÓN DE MÁQUINAS

• La enseñanza y repetición, se lleva acabo según
  los siguientes pasos
• Se dirige al elemento con movimientos lentos
  sobre la trayectoria estipulada.
• Se graba la trayectoria y los puntos sobre los
  cuales se debe actuar.
• Se reproduce y repite el movimiento enseñado.
• Si la trayectoria y el movimiento son los
  correctos, entonces se permite operar al elemento
  a la velocidad correcta.

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PROGRAMACIÓN DE MÁQUINAS

• Programación Textual
• Permite programar las tareas mediante el uso de
  un lenguaje de programación específico, a través
  de una serie de instrucciones que son editadas y
  posteriormente ejecutadas.
• Se puede clasificar en tres niveles
• Elemento
• Objeto
• Tarea

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PROGRAMACIÓN DE MÁQUINAS

• En el nivel elemento, es necesario especificar
  todos los movimientos que realiza el elemento
  (velocidad, apertura, aproximación y salida,
  etc.)
• En el nivel de objeto, la complejidad de la
  programación disminuye, debido a que las
  instrucciones se dan en función del objeto
  (posición, peso, diseño, etc.)
• En el nivel de tarea, la programación se reduce a
  especificar que realizar y como hacerlo.

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RED INDUSTRIAL (COMUNICACIONES)

• Red de tiempo real utilizada en sistemas de
  producción para conectar distintos procesos.

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RED INDUSTRIAL (COMUNICACIONES)

• JERARQUÍA
• DE REDES

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RED INDUSTRIAL (COMUNICACIONES)

• CLASIFICACIÓN DE REDES
• Bus de Campo
• Red Local Industrial que conecta dispositivos de
  campo con equipos que soportan procesos de
  aplicación que necesitan acceder a estos
  dispositivos.
• Equipos conectados
• Dispositivos de campo Captadores, actuadores,
  etc.
• Equipos Controladores (CPU, PLC, CN, etc.)
  Computadores, etc.

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RED INDUSTRIAL (COMUNICACIONES)

• CLASIFICACIÓN DE REDES
• Red de celda o intermediaria
• Conecta entre si los equipos de comando y
  control pertenecientes a un área de producción.
• Equipos conectados
• Controladores (CPU, PLC, CN, etc.)

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RED INDUSTRIAL (COMUNICACIONES)

• CLASIFICACIÓN DE REDES
• Red de fábrica
• Interconecta todos los sectores y servicios de
  una fábrica.
• Equipos conectados
• Computadores.

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RED INDUSTRIAL (COMUNICACIONES)

• CLASIFICACIÓN DE REDES
• Red sala de comando
• Transmite al operador los datos necesarios para
  conducir el proceso, y al proceso los cambios
  ejecutados por el operador.
• Equipos conectados
• PLC, Robots, CNC, CPU, etc.

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RED INDUSTRIAL (COMUNICACIONES)

• CLASIFICACIÓN DE REDES
• Red de Larga Distancia
• Conecta sectores de producción con puntos de
  supervisión y control.
• Equipos conectados
• Computadores.

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RED INDUSTRIAL (COMUNICACIONES)

• POR EJEMPLO