Produccion

Objetivo de la Práctica: Conocer los laboratorios del ITM, las técnicas y procedimientos básicos, normas de seguridad, ubicación en el campus, equipos con los que cuentan y horarios de atención, entre otros.

LABORATORIO DE FLUIDO

El laboratorio de Fluidos constituye una de las principales herramientas que permite tanto al docente como al estudiante reafirmar conceptos basados en la práctica y la teoría. El laboratorio está ubicado en el campus Robledo, bloque G, aula 404. Principalmente se atienden los programas en Ingeniería y Tecnología en Electromecánica, Electrónica, Mantenimiento de equipo Biomédico y Producción, y la Maestría en Gestión Energética Industrial.

En el laboratorio de Fluidos se puede observar el comportamiento de los diferentes fluidos a través de un sistema, ya que se cuenta con bancos hidráulicos para su demostración, entre las cuales se encuentran:

• Demostración del teorema de Bernoulli

• Superficies parcial y totalmente sumergidas

• Perdidas por accesorios en un circuito hidráulico

El laboratorio cuenta con dotación de importancia de la cual se destacan módulo didáctico de congelación y refrigeración, módulo didáctico de aire acondicionado, módulo básico de aire acondicionado, centro para controlar fluidos, banco de mecánica de fluidos, banco hidráulico y sus accesorios básicos.

Sus puestos de trabajo presentan una dotación importante para el área, con mangueras y acoples rápidos de (3/16)” y ½”; multímetros, tableros de mando, termómetro de infrarrojo, entre otros.

Además se cuenta con dos módulos didácticos de refrigeración que permiten comprobar los principios básicos termodinámicos de un aire acondicionado.

Una cava para almacenamiento con temperaturas de conservación y de congelación.

Equipo Didáctico de Aire Acondicionado

o Compresor de membrana

o Condensador

o Válvula de expansión

o Manómetros de alta y baja

o Evaporador

o Presóstato

Equipo Termodinámico Dual Frio (CAVA)

o Compresor de membrana

o Acumuladores

o Condensador

o Controles para congelación y conservación

o Válvulas de expansión

o Manómetros para conservación y congelación

o Evaporador

o Compartimiento para congelación y para conservación

o Presóstato

Módulos Hidráulico Ed ibón

o Banco para comprobación de superficies parcial y totalmente sumergidas

o Banco para demostración del teorema de Bernoulli

o Banco para demostración de pérdidas por accesorios.

LABORATORIO DE HIDRAULICA Y NEUMATICA

El laboratorio de Hidráulica y Neumática constituye una de las principales herramientas que permite tanto al docente como al estudiante reafirmar conceptos basados en la práctica y la teoría. El laboratorio está ubicado en el campus Robledo, bloque G, aula 403. Principalmente se atienden los programas en Ingeniería y Tecnología en Electromecánica, Electrónica, Mantenimiento de equipo Biomédico y Producción, y la Maestría en Gestión Energética Industrial.

En el laboratorio de Hidráulica y Neumática encontramos:

• Módulos básicos de neumática

• Módulos básicos de electro neumática

• Módulos básicos de hidráulica

El laboratorio cuenta con dotación de importancia de la cual se destacan cuatro módulos de neumática básica, tres módulos de Electro neumática, un módulo de oleo neumática, cuatro módulos de hidráulica básica, un módulo electrohidráulico, un módulo de Hidráulica proporcional, software de Pneusim (para el diseño y simulación de circuitos neumáticos y Electro neumáticos), software Hydrusim (para el diseño y simulación de circuitos hidráulicos y electrohidráulicos) y el software Automation Studio.

Sus puestos de trabajo presentan una dotación importante para el área, conformada por mangueras y acoples rápidos de (3/16)” y (¼)”; ayudas didácticas de tablero (para esquematizar circuitos se emplean fichas magnéticas); tablero especial (para soportar ayudas magnéticas didácticas), multímetros y una pinza voltiamperimétrica, entre otros.

Todos estos módulos permiten interpretar, diseñar y montar circuitos que son muy comunes a nivel industrial.

Se cuenta además con un módulo de hidráulica proporcional con pantalla táctil (HMI interfaz hombre máquina), Bomba de caudal variable con compensadores, Electroválvula, Válvula proporcional, componentes electrónicos: sensores, transductores, celda de carga, analizador de partículas entre otros.

Módulo Neumático

• Válvulas 5/2

• Válvulas 3/2 pulsador retorno por muelle

• Válvulas 3/2 finales de carrera y escamoteables

• Cilindro simple efecto

• Cilindros doble efecto

• Válvulas reguladoras de caudal

• Válvula temporizadora

• Válvulas selectoras “ O ”

• Válvula de simultaneidad “ Y “

• Regulador con manómetro

Módulo Hidráulico

• Unidad de potencia Hidráulica

• Válvula de seguridad

• Válvula 4/3 con palanca

• Reguladores de caudal

• Cilindros doble efecto

• Manómetros

• Mangueras de conexión rápida

Módulo Electro neumático

• Fuente regulada a 24V

• Relés

• Temporizadores

• Pulsadores eléctricos

• Selector con enclavamiento mecánico

• Electroválvulas bi-estables

• Electroválvulas mono-estables

• Cilindro de doble efecto

• Sensores Inductivos

LABORATORIO DE METROLOGIA E INSTRUMENTACION

El Laboratorio de Metrología e Instrumentación del Instituto Tecnológico Metropolitano, cuenta con modernos espacios para el desarrollo de diferentes competencias práctico experimentales. Dichos laboratorios están ubicados en el Campus Robledo, en el bloque G, aulas 302 y 303. Cuenta con nueve variables, las cuales son; temperatura, mediciones eléctricas, longitud, mediciones industriales, masas y balanzas, presión, volumetría, fuerza e higrometría, cada una de estas variables está dotada por diferentes elementos para conformar sus respectivos puestos de trabajo. Para cada variable se cuenta con un dispositivo patrón, que es utilizado para determinar el estado real del elemento de medición.

En el laboratorio se atienden programas de tecnologías e ingenierías como Calidad, Producción y Electromecánica a las cuales les brinda un gran apoyo en asignaturas como Instrumentación Industrial y Aseguramiento Metrológico.

En el laboratorio se realizan las siguientes prácticas:

• Operar adecuadamente los dispositivos de medición de las variables.

• Diagnosticar el estado de la gestión de las mediciones en las organizaciones.

• Diseñar, implementar o mejorar el sistema de aseguramiento Metrológico.

Información detallada de los equipos

Masas y balanzas

El laboratorio cuenta con balanzas electrónicas clase III y clase II de diferentes rangos y diferentes resoluciones, al igual de diferente exactitud, parámetros importantes que se deben tener en cuenta para realizar la calibración de dichos instrumentos. Estos instrumentos se usan para medir la masa en cualquier proceso.

Se cuenta con Juegos de pesas de calibración M2 y clase M1 de diferentes rangos, los cuales son usados como instrumentos patrón en la calibración de balanzas.

Mediciones industriales

En la magnitud de Mediciones industriales el Laboratorio cuenta con una gran variedad de dispositivos con la capacidad de medir longitudes con resolución hasta de 0,01 mm, entre estos tenemos: calibrador pie de rey, micrómetros, comparadores de caratula, calibradores de alturas y medidores de espesor; tanto análogos como digitales.

Para la parte de calibración se cuenta con un juego de bloques patrón grado cero, los cuales tienen la exactitud requerida para calibrar los instrumentos antes mencionados, y así desarrollar las prácticas de calibración por los estudiantes que asisten al laboratorio.

Presión

El laboratorio de Metrología e Instrumentación cuenta con manómetros y manovacuometros de varios rangos, también dispone de manómetros patrón de exactitud de ± 0,5 psi, con espejo para evitar errores de paralaje, fuentes de presión hidráulicas con un alcance de 10.000 psi, fuentes de presión neumáticas con alcance de 300 psi y una fuente neumática de vacío con capacidad de (0-30 inHg), una red de aire comprimido que suministra 100 psi y alimenta tres puntos en el Laboratorio, de la cual se desprenden varios tomas y puntos de presión teniendo así 16 puestos de calibración (manómetro patrón y manómetro a calibrar), para esto se cuenta con 16 reguladores de presión de precisión indispensables para regular la presión con exactitud del 0,08% en una escala de 0 a 100 psi, también se dispone de dos transmisores de presión, con exactitud del 0,1%, por ultimo hay dos módulos didácticos de medición de presión tipo columna y tipo U.

Esta magnitud es sin duda una de las fuertes en el Laboratorio de Metrología e Instrumentación, por su gran variedad de equipos y las múltiples prácticas de medición y calibración que se pueden llevar a cabo.

Temperatura

En la magnitud de temperatura el laboratorio cuenta con calibradores de procesos patrón que son empleados para la calibración de termómetros digitales por medio de generación de temperatura, termopares de medición y generación tipo K y tipo J; un bloque seco patrón para calibración por comparación directa de termómetros digitales y análogos, diferentes tipos de termómetros digitales de diferente rango y resolución, termómetros bimetálicos, indicadores de temperatura tipo punzón, termo resistencias PT-100, termómetros de vidrio y un baño Maria para generación de temperatura.

LABORATORIO DE AUTOMATIZACION Y PLC

Los estudiantes de los diferentes programas que se ofrecen en el Instituto Tecnológico Metropolitano cuentan con modernos laboratorios para el desarrollo de diferentes competencias práctico experimentales en el campo de la automatización y el control industrial. Principalmente se atienden los programas en Ingeniería y Tecnología en Electromecánica, Electrónica, Telecomunicaciones y Producción, y la Maestría en Automatización y Control Industrial.

Dichos laboratorios están ubicados en el bloque G, en las aulas 204 y 205 del campus Robledo. En estos espacios se encuentran herramientas informáticas, software especializado y dispositivos ampliamente utilizados en la automatización y el control de procesos a nivel mundial.

Los laboratorios de Automatización Industrial y PLC cuentan con varios software especializados, como por ejemplo el STEP7, el cual permite la programación y simulación con controladores lógicos S7 300/400, y el INCC RC – WINCC flexible el cual permite la programación de pantallas táctiles para el monitoreo, supervisión y control de todos los componentes de una planta, desde los niveles de gestión hasta los de campo mediante un ambiente gráfico y con transmisión de datos en tiempo real, registro de avisos y datos de receta para generar informes de turnos, editar datos de lotes o documentar un proceso de producción para el control del producto y la calidad También se encuentran dispositivos que permiten el montaje de redes LAN / WAN; manejo de actuadores y sensores utilizando protocolo AS-I, transmisión de datos mediante Profibus DP/PA y Ethernet. Igualmente se cuenta con arrancadores directos y suaves, variadores de velocidad, los cuales permiten realizar una configuración y diagnóstico por software, además de módulos de instrumentación para el control de variables comunes en la industria como nivel, flujo, presión y temperatura.

En los laboratorios se desarrollan prácticas experimentales de manera independiente y acompañada en las áreas específicas de la Instrumentación y el Control Industrial, para lo cual este laboratorio cuenta con los siguientes equipos:

12 PLC S7/300 referencia 314C-2DP con módulos para comunicación Ethernet y Profibus.

6 Módulos Didácticos de Comunicación y Control los cuales traen integrados los siguientes dispositivos:

• Suiche scalance x108.

• Access point scalance w788-1pro.

• Access point scalance w744-1pro.

• IE/PB Link conversor de profibus a Ethernet.

• Estación remota ET200M para comunicación Ethernet con modulo de I/O, arrancador suave, arrancador directo y convertidor de frecuencia.

• LOGO 230 RC con módulo de comunicación para una red AS-i.

• Estación ET200S con módulos de entradas digitales y salidas a relé.

• Módulo CP343-1 para red AS-i con esclavos (Botoneras, finales de carrera).

• Convertidor de frecuencia Micromaster440.

• Motores trifásicos.

• Panel táctil TP177B/color PN/DP.

• Sensores de fibra óptica, ultrasonido, inductivos, analógicos con salida de 0-10V.

4 Módulos didácticos de Instrumentación en los cuales se pueden manejar las variables de:

• Presión

• Nivel

• Temperatura

• Flujo

El software especializado disponible en los laboratorios de Automatización Industrial y PLC son:

• STEP7 versión 5.4 SP5

• SIMATIC pdm

• WINCC versión 7.0 SP1

• WINCC Flexible 2008

• Labview versión 5.3

• MATLAB 2010

• Circuito Maker

• Croclip

• MPLAB

Información detallada de los equipos:

Arrancador suave y directo y convertidor de frecuencia IPM25

• Funciones de seguridad integradas –según categoría 3 de EN 954-1 o SIL 2 de la IEC 61508

• Potencia 2.2 KW -4.0 KW

• Intensidad asignada de entrada a temperatura ambiente 5.9 A a 10.2 A

• Tensión de red 3 AC 380V a 480V +10%/-15% Frecuencia de red 47 Hz a 63 Hz

• Interfaz profibus o profinet

• Interfaz RS 232 con protocolo USS para puesta en marcha desde PC con el software Starter

• Slot para memory card (MMC) opcional para cargar o descargar ajustes de parámetros.

• Interfaz PTC/KTY84 para monitorizar la temperatura en motor.

• Interfaz para encender (conector Sub-D) de tipo incremental unipolar htl.

Micromáster 440

• El Micromáster 440 posee 3 relés de salida, Puede ser alimentado directamente a 230V

• Fácil de instalar, parametrizar y poner en servicio.

• Diseño robusto en cuanto a CEM.

• Puede funcionar en alimentación de línea IT.

• Tiempo de respuesta a señales de mando rápido y repetible.

• Amplio número de parámetros que permite la configuración de una gama extensa de aplicaciones.

• Conexión sencilla de cables.

• Salidas analógicas de 0 a 20ma.

• 6 entradas digitales NPN/PNP aisladas y conmutables

• 2 entradas análogas

o Entrada1 de 0 a10V, de 0 a 20 ma y -10 a +10V.

o Entrada2 de 0 a 10V, de 0 a 20ma

• Las 2 entradas analógicas se pueden utilizar como la 7a y 8a entrada digital.

• Tecnología BICO

• Diseño modular para configuración extremadamente flexible

• Altas frecuencias de pulsación para funcionamiento silencioso del motor.

• Información de estado detallada y funciones de mensaje integradas.

• Opciones externas para comunicación por PC, panel BOP (Basic Operator Panel), panel AOP (Advanced Operator Panel) y módulo de comunicación profibus.

Logo 230RC SIEMENS

• Tensión de entrada 115 - 240 VCA/CC

• Margen admisible

o 85 - 265 V CA

o 100 - 253 V CC

• Frecuencia de red admisible 47 a 63 Hz

• Consumo de corriente

o 115 V c.a. 10 a40 mA

o 240 V CA 10 a 25 mA

o 115 V CC 5 a 25 mA

o 240 V CC 5 a 15 mA

• Entradas digitales 8

• Tensión de entrada L1 para

o Señal 0 <40 V c.a.

o Señal 1 >79 V c.a.

o Señal 0 < 30 V CC

o Señal 1 > 79 V CC

• Salidas digitales 4

• Frecuencia de conmutación

o Mecánica 10 Hz

o Carga óhmica 2 Hz

o Carga inductiva 0.5 Hz

• 4 Relay 10A

Controlador Lógico 314C2DP

• CPU compacta con entradas/salidas digitales y análogas integradas y un puerto para comunicación Profibus DP maestro/esclavo.

• 16 Salidas digitales.

• 24 Entradas digitales.

• 24 voltios de Tensión nominal de carga L+/L1.

• 4 Entradas análogas integradas (para intensidad/tensión).

• 1 Entrada analógica para resistencia/temperatura.

• 2 salidas analógicas integradas.

Motores

• Voltaje 220YY/440Y V

• Corriente 1.6/0.8ª

• Factor de potencia

o Coz 0.77

• Revoluciones por minuto 1640rpm

• Frecuencia 60 Hz

DEFINICIONES

FLUIDO: Cuerpo cuyas moléculas tienen entre sí poca coherencia, y toma siempre la forma del recipiente donde está contenido:

la gasolina es un fluido.

HIDRAULICA: La hidráulica es una rama de la mecánica de fluido y ampliamente presente en la ingeniería que se encarga del estudio de las propiedades mecánicas de los líquidos. Todo esto depende de las fuerzas que se interponen con las masas y a las condiciones a que esté sometido el fluido, relacionadas con la viscosidad de este.

NEUMATICA: Es la tecnología que emplea el aire comprimido como modo de transmisión de la energía necesaria para mover y hacer funcionar mecanismos. El aire es un material elástico y, por tanto, al aplicarle una fuerza se comprime, mantiene esta compresión y devuelve la energía acumulada cuando se le permite expandirse, según dicta la ley de la energía de los gases

METROLOGIA: Es la materia matemática y técnica que estudia las mediciones de las magnitudes garantizando su normalización mediante la trazabilidad Acota la incertidumbre en las medidas mediante un campo de tolerancia. Incluye el estudio, mantenimiento y aplicación del sistema de pesos y medidas. Actúa tanto en los ámbitos científico, industrial y legal, como en cualquier otro demandado por la sociedad. Su objetivo fundamental es la obtención y expresión del valor de las empleando para ello instrumentos, métodos y medios apropiados, con la exactitud requerida en cada caso. La metrología tiene dos características muy importantes; el resultado de la medición y la incertidumbre de medida.

INSTRUMENTACION: Es el grupo de elementos que sirven para medir, convertir, transmitir, controlar o registrar variables de un proceso con el fin de optimizar los recursos utilizados en éste.

AUTOMATIZACION: Es el uso de sistemas o elementos computarizados y electromecánicos para controlar maquinarias y/o procesos industriales. 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, los transmisores de campo, los sistema 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.

PLC: Un controlador lógico programable, más conocido por sus siglas en inglesPLC (Programmable Logic Controller), es una computadora utilizada en la ingeniería automática o automatización industrial, para automatizar procesos electromecánicos, tales como el control de la maquinaria de la fábrica en líneas de montaje o atracciones mecánicas. Los PLCs son utilizados en muchas industrias y máquinas. A diferencia de las computadoras de propósito general, el PLC está diseñado para múltiples señales de entrada y de salida, rangos de temperatura ampliados, inmunidad al ruido eléctrico y resistencia a la vibración y al impacto. Los programas para el control de funcionamiento de la máquina se suelen almacenar en baterías copia de seguridad o en memorias no volátiles. Un PLC es un ejemplo de un sistema de tiempo real duro donde los resultados de salida deben ser producidos en respuesta a las condiciones de entrada dentro de un tiempo limitado, que de lo contrario no producirá el resultado deseado.

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