RESUMEN SOBRE MODELADO DE SISTEMAS DE EVENTOS DISCRETOS INDICANDO QUIEN HIZO CADA APORTE

INTRODUCCIÓN

El presente documento tiene como finalidad demostrar los avances de los estudiantes del curso de Proyecto de Ingeniería II, en los concerniente a la ejecución del proyecto propuesto “Cervecería  Dorada” y la evaluación de los resultados del mismo, temática que se ha venido abordando y desarrollado a lo largo del desarrollo del curso, partiendo de un estudio y aplicación de los sistemas de automatización y diferentes modelos, sistemas y simbología de graficación como el Grafcet, Idef0, simbología ASME, entre otros.

OBJETIVOS DE LA ACTIVIDAD

• Diseñar un proceso productivo de la manera más cercana y real posible mediante diversos medios, sistemas y símbolos, para facilitar su comprensión.
• A partir de la representación gráfica de un proceso productivo, identificar aquellos aspectos que por su naturaleza representan mayor importancia en cuanto a seguridad, fiabilidad de funcionamiento, eficiencia y efectividad.
• Desarrollar sistemas de automatización que pueden solventar las necesidades propias del proceso, empresa o mercado.
• Integrar de la manera menos traumática para el normal funcionamiento de la empresa los mecanismos automatizados que se requieran implementar.
• Comprender los sistemas organizaciones como un importante medio para resolver problemas complejos que se pueden presentar al interior de un proceso productivo.

RESUMEN SOBRE MODELADO DE SISTEMAS DE EVENTOS DISCRETOS INDICANDO QUIEN HIZO CADA APORTE

1. Sistema de eventos discretos. Diagramas de estado y Redes de Petri. SISTEMA DE EVENTOS DISCRETOS.

Un sistema dinámico de eventos discretos evoluciona entre un número finito de estados discretos y cuyo paso de un estado a otro depende del valor de determinadas variables binarias.        

Donde se tiene en cuenta valores de 0 y 1 para activar o desactivar una determinada señal de acuerdo con el comportamiento que se debe presentar de acuerdo con las acciones a realizar.

En la siguiente imagen se muestra un ejemplo de una embotelladora.

[pic 1]

En la imagen anterior en relación a los sistemas de eventos discretos se pueden distinguir: 2 señales dadas por 2 sensores. La señal A es 1 si tiene una botella encima y 0 en caso contrario. La señal B es 1 si el líquido que llena la botella ha llegado al nivel máximo y 0 en caso contrario. Asimismo existen otras 2 señales. Cuando M se pone a 1, el motor se pone en marcha, y cuando se pone a 0, se para. Cuando V se pone a 1, la electroválvula se abre empezando a llenar la botella, cerrándose cuando V = 0.

1. DIAGRAMAS DE ESTADO

El paso de un estado a otro se produce según los valores de las variables binarias; en la siguiente imagen se muestra el diagrama de estados para la embotelladora presentada en el numeral anterior.

[pic 2]

En este caso, A y B son señales de entrada para el controlador lógico, y de salida para el proceso. M y V son señales de salida para el controlador lógico, y señales de entrada para el proceso. Las variables de entrada determinan el paso de un estado al otro del controlador, los cambios en esas variables son los eventos discretos que hacen evolucionar al controlador. Se denomina condiciones de transición a las condiciones lógicas que producen el paso de un estado al siguiente.

Las variables de salida determinan la actuación sobre el sistema; La activación de las salidas puede estar condicionada además a alguna variable.

1. REDES DE PETRI

Una red de Petri es un grafo orientado formado por 2 tipos de nodos, los lugares (simbolizados por un círculo) y las transiciones (simbolizadas por una línea recta) unidos alternativamente por flechas. El conjunto de marcas de la red define el estado del sistema.

La red Petri funciona con la siguiente lógica: Cuando todos los lugares anteriores a una transición tienen marcas y la condición asociada a la transición está activa, la transición se dispara y el sistema evoluciona reduciendo en una las marcas de los lugares anteriores y aumentando en una las marcas de los lugares posteriores.

En la siguiente imagen se muestra una red Petri que modela un problema relacionado con vagonetas.

[pic 3]

La diferencia fundamental con los diagramas de estados son las transiciones de bifurcación. La diferencia fundamental con el diagrama de estados es que en aquel sólo hay un estado activo (que representa el estado del sistema). En la red de Petri puede haber varios lugares activos al mismo tiempo.

Las redes de Petri se utilizan para modelar el comportamiento de los controladores lógicos. Éstos reciben una serie de entradas del proceso y dan como resultado una serie de salidas que actúan sobre el proceso.

Algunas características de las redes de Petri que las hacen especialmente indicadas para modelar sistemas de eventos discretos son:

• La red de Petri permite modelizar sistemas de eventos discretos con evoluciones simultáneas, permitiendo una descripción sencilla de los mismos.
• La estructura de la red de Petri contiene información inmediata de las propiedades funcionales de sistema, por lo que se puede validar fácilmente la corrección del modelo.
• La red de Petri es una herramienta de modelado independiente de la tecnología que se utilice para implementar el controlador lógico.
• Además permite describir el sistema por refinamientos sucesivos.

1. Diagrama etapa transición: el GRAFCET. Niveles de descripción.

Una transición indica la posibilidad de evolución entre etapas. Esta evolución se consuma al producirse el franqueo de la transición. El franqueo de una transición provoca el paso en la parte de mando de una situación a otra situación.

Una transición puede estar validada o no validada. Se dice que está validada cuando todas las etapas inmediatamente unidas a esta transición están activas.

Una transición entre dos etapas se representa mediante una línea perpendicular a las uniones orientadas, también puede llevar una línea paralela a las uniones orientadas. Para facilitar la comprensión del Grafcet cada transición puede ir numerada a la izquierda de la línea perpendicular.

[pic 4]

Receptividad asociada a la transición

A cada transición va asociada una proposición lógica llamada receptividad que puede evaluada a verdadero o falso. Entre todas las informaciones disponibles en un momento determinado, la receptividad agrupa solamente aquellas que son necesarias para el franqueo de la transición.

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