Automatización Industrial

Automatización industrial

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Automatización Industrial (automatización; del griego antiguo auto: guiado por uno mismo) es el uso de sistemas o elementos computarizados y electromecánicos para controlar maquinarias y/o procesos industriales sustituyendo a operadores humanos.

La automatización como una disciplina de la ingeniería que es más amplia que un mero sistema de control, abarca la instrumentación industrial, que incluye los sensores , transmisores de campo, los sistemas de control y supervisión, los sistemas de transmisión y recolección de datos y las aplicaciones de software en tiempo real para supervisar , controlar las operaciones de plantas o procesos industriales.

Las primeras máquinas simples sustituían una forma de esfuerzo en otra forma que fueran manejadas por el ser humano, tal como levantar un peso pesado con sistema de poleas o con una palanca. Posteriormente las máquinas fueron capaces de sustituir formas naturales de energía renovable, tales como el viento, mareas, o un flujo de agua por energía humana.

Los botes a vela sustituyeron a los botes de remos. Todavía después, algunas formas de automatización fueron controlados por mecanismos de relojería o dispositivos similares utilizando algunas formas de fuentes de poder artificiales -algún resorte, un flujo canalizado de agua o vapor para producir acciones simples y repetitivas, tal como figuras en movimiento, creación de música, o juegos. Dichos dispositivos caracterizaban a figuras humanas, fueron conocidos como autómatas y datan posiblemente desde 300 AC.

En 1801, la patente de un telar automático utilizando tarjetas perforadas fue dada a Joseph Marie Jacquard, quien revolucionó la industria del textil.

La parte más visible de la automatización actual puede ser la robótica industrial. Algunas ventajas son repetitividad, control de calidad más estrecho, mayor eficiencia, integración con sistemas empresariales, incremento de productividad y reducción de trabajo. Algunas desventajas son requerimientos de un gran capital, decremento severo en la flexibilidad, y un incremento en la dependencia del mantenimiento y reparación. Por ejemplo, Japón ha tenido necesidad de retirar muchos de sus robots industriales cuando encontraron que eran incapaces de adaptarse a los cambios dramáticos de los requerimientos de producción y no eran capaces de justificar sus altos costos iniciales.

Para mediados del siglo XX, la automatización había existido por muchos años en una escala pequeña, utilizando mecanismos simples para automatizar tareas sencillas de manufactura. Sin embargo el concepto solamente llego a ser realmente práctico con la adición (y evolución) de las computadoras digitales, cuya flexibilidad permitió manejar cualquier clase de tarea. Las computadoras digitales con la combinación requerida de velocidad, poder de computo, precio y tamaño empezaron a aparecer en la década de 1960s. Antes de ese tiempo, las computadoras industriales era exclusivamente computadoras analógicas y computadoras híbridas. Desde entonces las computadoras digitales tomaron el control de la mayoría de las tareas simples, repetitivas, tareas semiespecializadas y especializadas, con algunas excepciones notables en la producción e inspección de alimentos. Como un famoso dicho anonimo dice, "para muchas y muy cambiantes tareas, es difícil remplazar al ser humano, quienes son fácilmente vueltos a entrenar dentro de un amplio rango de tareas, más aún, son producidos a bajo costo por personal sin entrenamiento."

Existen muchos trabajos donde no existe riesgo inmediato de la automatización. Ningún dispositivo ha sido inventado que pueda competir contra el ojo humano para la precisión y certeza en muchas tareas; tampoco el oído humano. El más inútil de los seres humanos puede identificar y distinguir mayor cantidad de esencias que cualquier dispositivo automático. Las habilidades para el patrón de reconocimiento humano, reconocimiento de lenguaje y producción de lenguaje se encuentran más allá de cualquier expectativa de los ingenieros de automatización.

Computadoras especializadas, son utilizadas para leer entradas de campo a través de sensores y en base a su programa, generar salidas hacia el campo a través de actuadores. Esto conduce para controlar acciones precisas que permitan un control estrecho de cualquier proceso industrial. (Se temía que estos dispositivos fueran vulnerables al error del año 2000, con consecuencias catastróficas, ya que son tan comunes dentro del mundo de la industria).

Existen dos tipos distintos: DCS o Sistema de Control Distribuído, y PLC o Controlador Lógico Programable. El primero era antiguamente orientado a procesos de tipo análogos, mientras que el segundo se utilizaba en procesos de tipo discreto (ceros y unos). Actualmente ambos equipos se parecen cada vez más, y cualquiera de los dos puede ser utilizado en todo tipo de procesos.

Las interfaces Hombre-Máquina (HMI) o interfaces Hombre-Computadora (CHI), formalmente conocidas como interfaces Hombre-Máquina, son comúnmente empleadas para comunicarse con los PLCs y otras computadoras, para labores tales como introducir y monitorear temperaturas o presiones para controles automáticos o respuesta a mensajes de alarma. El personal de servicio que monitorea y controla estas interfaces son conocidos como ingenieros de estación.

Otra forma de automatización que involucra computadoras es la prueba de automatización, donde las computadoras controlan un equipo de prueba automático que es programado para simular seres humanos que prueban manualmente una aplicación. Esto es acompañado por lo general de herramientas automáticas para generar instrucciones especiales (escritas como programas de computadora) que direccionan al equipo automático en prueba en la dirección exacta para terminar las pruebas.

Innovación en automatización: Eyectores de vacío compactos

programables para soluciones en mecatrónica.

Los sistemas automatizados de transporte de piezas aplicando técnicas de vacío muestran una evolución permanente en la mejora del rendimiento de los automatismos a través de nuestro partner Schmalz (empresa de origen alemán) y pioneros en el campo de la automatización empleando técnicas de vacío, ha fabricado un nuevo generador de vacío programable llamado “X-PUMP”, este producto fue desarrollado para cubrir tareas con requisitos especiales en el campo de la automatización, sea el caso de transporte por vacío de chapas en líneas de prensa y piezas en líneas de armado.

GENERACIÓN DE VACÍO: ASPIRAR.

El Generador de Vacío o Eyector se ha diseñado para manipular piezas mediante vacío. Cuando el sistema está presurizado, una señal de mando externa conmuta una válvula que se haya integrada al eyector para iniciar la generación de vacío (eyector NC) o para finalizarla (eyector NO).

Un sensor, integrado también al aparato, registra el vacío actual del sistema que servirá como referencia para la indicación de los estados del mismo. Dependiendo de la función de regulación elegida, la electrónica interrumpe la generación de vacío cuando se alcanza un nivel umbral ajustado por el operador.

Una válvula antiretorno de seguridad evita que se produzcan descensos de vacío cuando las piezas de superficies no permeables o compactas se encuentran aspiradas. Si el nivel de vacío del sistema desciende por debajo de la histéresis ajustada debido a la aparición de fugas, la generación de vacío se conecta de nuevo.

El eyector dispone de una serie de funciones de control y diagnóstico. A modo de ejemplo, el proceso de regulación es vigilado, y en caso de producirse desviaciones, se emite una señal de diagnóstico.

DESCARGAR (DEPOSITAR)

Mediante una segunda señal externa (descargar), el circuito de vacío del sistema eyector se carga de aire comprimido. De este modo, se garantiza una rápida reducción del vacío y una descarga rápida de la pieza.

Además del control directo de la señal de descarga, se ofrecen otras dos funciones de descarga. Para éstas, en el sistema eyector se ajusta la duración deseada para la descarga. Un impulso de control externo activa el proceso de descarga, que finalizará automáticamente una vez transcurrido el tiempo ajustado.

Si se elige la función “descarga automática“, el proceso de descarga se inicia automáticamente en cuanto se genere la señal de mando externa ASPIRAR OFF (eyector NO) o cuando se interrumpe la señal ASPIRAR ON (eyector NC).

Este proceso tiene la duración ajustada en el sistema eyector. De esta manera, no se precisa ninguna señal de mando adicional para depositar la pieza.

INDICADOR DE VACÍO

En el display de tres cifras se muestra continuamente el vacío actual del sistema. Pulsando la tecla ENTER en el modo de visualización se puede leer la unidad actual seleccionada

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