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7/25/2019 01 Introduccin a Los Sistemas Automticos
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Manufactura Integrada por
Computadora(CIM)
Docente: Patricio Corts P.
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Tema 1
INTRODUCCIN A LOS SISTEMAS AUTOMTICOS
(2 horas)
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Tema 1.Introduccin a los Sistemas
Automticos.
La Automtica.
Automatismos industriales.
Sistemas de faricaci!n.
"eali#aci!n tecnol!gica del control.
$ipos de sistemas de Automati#aci!n
Industrial. %&emplos de sistemas de Automati#aci!n
Industrial.
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Automticos.La Automtica: Defniciones y
Terminologa. La Automtica o Control (automtico) de Sistemas
trata de regular' con la mnima interenci!n*umana' el comportamiento dinmico de unsistema mediante !rdenes de mando.
Sistema: con&unto de elementos' fsicos oastractos' relacionados entre s de forma +uemodi,caciones o alteraciones en determinadasmagnitudes en uno de ellos' pueden in-uir o ser
in-uidas por los dems. ariales del sistema: magnitudes +ue
de,nen el comportamiento de un sistema. Sunaturale#a de,ne el tipo de sistema: mecnico'
+umico' elctrico' electr!nico' econ!mico' trmico'4
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Introduccin a los SistemasAutomticos.La Automtica: Defniciones yTerminologa.Control manual:
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ariales de un Sistema:
ariales de %stado: con&unto mnimo de arialesdel sistema tal +ue' conocido su alor en uninstante dado' permiten conocer la respuesta(ariales de salida) del mismo ante cual+uier
se/al de entrada o perturaci!n.
Automticos.La Automtica: Defniciones y
Terminologa.
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0tras de,niciones de inters.
Planta: e+uipo con el o&etio de reali#ar unaoperaci!n o funci!n determinada. %s cual+uiere+uipo fsico +ue se desea controlar (motor' *orno'
reactor' caldera' ...).
Proceso: cual+uier serie de operaciones +ue sedesea controlar con un ,n determinado.
Perturaci!n: se/al de comportamiento no
preisile +ue tiende a afectar adersamente alalor de la salida de un sistema.
"ealimentaci!n: operaci!n +ue' en presenciade perturaciones tiende a reducir ladiferencia entre la salida y la entrada dereferencia' utili#ando la diferencia
entre amas como parmetro de
control. 7
Automticos.La Automtica: Defniciones y
Terminologa.
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0tras de,niciones de inters (cont.)
Seromecanismo: sistema de control realimentadoen el cual la salida es una magnitud de tipomecnico (posici!n' elocidad o aceleraci!n).
Sistema de regulaci!n automtica: sistema decontrol realimentado en el +ue la entrada dereferencia 12o la salida deseada aran lentamentecon el tiempo.
Control en ucle (la#o) aierto: sistema de controlen el +ue la salida no tiene efecto sore la acci!ndel control (%&emplo: laadora' semforos' ...).
Control en ucle (la#o) cerrado: a+uel en el +uela salida tiene efecto directo sore la se/al de
control 8
Automticos.La Automtica: Defniciones y
Terminologa.
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Automticos.Automatismos Industriales:
Resea istrica.Primeros e&emplos (griegos 1 raes) de
Control automtico:"elo& de agua' 3tesiio (-otador): 456a.C.
Lmpara de aceite de nielconstante.' 71#antium: 486 a. C.
P*ilonde
9Lmpara aceite (hi!o"# 2$% a&C&) Re!o' e a*a (+tesi,io# 2-% a&C&)
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Automticos.Automatismos Industriales:
Resea istrica."eoluci!n Industrial:9. att inent!' en
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E! Microprocesaor ./%%/0(I"te!# 1-1)
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Automticos.Automatismos Industriales:
Resea istrica."eoluci!n >%lectr!nica?:@. P*ilric comerciali#!' en
;=84'elprimerAmpli,cador 0peracional (Electrnica
Analgica).$. Bo (Intel)desarrolla' >66?(Electrnica Digital).
en;=5;'
elprocesador
Amp!i3icaor Operacio"a! (hi!,ric4# 1$2)
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Automticos.Automatismos Industriales:
Realimentacin.
La se/al de entrada (o referencia) u(t) actEadirectamente sore el dispositio de control("egulador)' para producir' por medio del Actuador'
el efecto deseado en las ariales de salida 1(t).%l regulador F0 compruea el alor +ue toma la
salida.
Prolema: Claramente sensible a lasperturbaciones
+ue se produ#can sore la planta.
roceso o
!a"taAct*aor
Re*!aor o
Co"tro!aor
5aria,!e esa!ia6(t)
Control en la#o (o ucle) aierto:ert*r,acio"es
7(t)
12
Se8a! ee"traa
*(t)
5aria,!ee
co"tro!
9c(t)
5aria,!e eact*aci:"
9a(t)
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Automticos.Automatismos Industriales:
Realimentacin. %&emplos de Control en la#o aierto.A*a (*re7a;# presi:";# temperat*ra;#&&&)
Ropa (ca"tia;# rao s*ciea;#co!or; &&&)
Detere"te(ca"tia;# &&&)
Laador
a
Tr3ico (ca"tia;# orie";# esti"o;# &&&)
Cruce
Semafori#ado
Co"tro!aor.Ma"*a!0
Se!ecci:"rorama
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Se!ecci:"T& cic!o
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Automticos.Automatismos Industriales:
Realimentacin. Control en la#o (o ucle) cerrado:
La salida del sistema se mide por medio de unSensor' 1 se compara con el alor de la entrada dereferencia u(t).
De manera intuitiva se deduce +ue' de estemodo el sistema de control podra responder me&or
ante las perturaciones +ue se produ#can sore el
roceso o
!a"ta
Act*aorRe*!aor o
Co"tro!aor
Se8a! eerrore(t)
5aria,!ee
co"tro!9c(t)
5aria,!e eact*aci:"
9a(t)
5aria,!e esa!ia6(t)
Se"sor
Gu##1Lo ic?(peso ropa)16
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Introduccin a los SistemasAutomticos.
Sistemas de !a"ricacin.
Componentes de un sistema de faricaci!nindustrial:
M+uinas
Sistemas de manipulaci!n 12o transporte demateriales
Sistemas de control por computador
"ecursos *umanos
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Introduccin a los SistemasAutomticos.
Sistemas de !a"ricacin.
$ipos de m+uinas de producci!n:
Manuales: estn directamente superisadas
por un operario. La m+uina proporciona la fuer#a1 la energa' 1 el traa&ador proporciona el control.
Semiautomticas: un programa en la m+uinaocupa una parte del ciclo 1 el operario la otra parte
del ciclo.
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Automticas: las m+uinas operan largosperiodos de tiempo sin interenci!n deloperario. Se re+uiere su igilancia cada ciertonEmero de ciclos.
I d i l Si
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Introduccin a los SistemasAutomticos.
Sistemas de !a"ricacin.
$iposmaterial:
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de sistemas de manipulaci!n de
Carga: mueen la unidad de traa&o *asta lasm+uinas de producci!n o e+uipamiento deproceso.
Colocaci!n o posicionamiento: cuando se
re+uiere precisi!n 1 eHactitud' se encargan desituar la unidad de traa&o en la m+uina con unacolocaci!n determinada.
Descarga: una e# la operaci!n de producci!nest terminada' se retira la unidad de traa&o de la
d l
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Introduccin a los SistemasAutomticos.
Sistemas de !a"ricacin.
Gunciones de los sistemas de control porcomputador: Comunicar instrucciones a los traa&adores
Descarga de programas de pie#as a las m+uinas
controladas por computador
Control 12o coordinaci!n de los sistemas de manipulaci!n 1transporte de material
Plani,caci!n de la producci!n en planta
Diagn!stico de aeras
Superisi!n de seguridad en los procesos
Control de calidad
I d i l Si
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Introduccin a los SistemasAutomticos.
Sistemas de !a"ricacin.
Gunciones de los recursos *umanos:
0perarios
Jue reali#an el traa&o manual o semiautomtico
Jue controlan el proceso automtico
0peradores informticos 12o programadores
Personal de mantenimiento
0tras tareas indirectas
I t d i l Si t
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Introduccin a los SistemasAutomticos.
Reali#acin tecnolgica del
$ontrol. Control $odo2Fada: L!gica de control caleada (electrotecnia).
%lementos todo2nada: rels' termopares'etc.
Control anal!gico: Circuitos electr!nicos anal!gicos. Aparece
PID.
%Histencia de derias.
Control digital con datos muestreados:
Kso de tecnologa digital(microprocesador).
Ma1or -eHiilidad en el control. SistemasDCS
Control de eentos discretos:
"espuesta ante eentos. Se/ales inarias.
I t d i l Si t
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Introduccin a los SistemasAutomticos.
Ti%os de sistemas de
Automati#acin Ind. Procesos industriales continuos:Jumicos' farmacuticos' metales sicos'
petr!leo' comida' eidas' generaci!n de energa
elctricaProcesos industriales discretos:Autom!iles' aiones' aparatos'
computadores' ma+uinaria 1 en general otros
componentes con los cuales estos productos sonensamlados.
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Introduccin a los SistemasAutomticos.
Ti%os de sistemas deAutomati#acin Ind. Planta tpica de faricaci!n: #onas
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I d i l Si
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Introduccin a los SistemasAutomticos.
Ti%os de sistemas deAutomati#acin Ind. Planta tpica de faricaci!n: sist. de control
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I d i l Si
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Introduccin a los SistemasAutomticos.
Ti%os de sistemas deAutomati#acin Ind. %&emplo de un sistema de control
DCS.
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I d i l Si
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Introduccin a los SistemasAutomticos.
Ti%os de sistemas deAutomati#acin Ind. %&emplo de un sistema de control asado en
PLC.
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I d i l Si
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Introduccin a los SistemasAutomticos.
&'em%los de sistemas de Aut. Ind.
Sistemas industriales de eentos discretos:
Manutencin
industrialEnsamblaje
de piezas
Dsi!icacin
" embalaje#ransprte
de prduct
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