Automatización Industrial (AIS7201) Prof. Christian Nievas Grondona.

Procesos y dispositivos de Automatización Sesión 2: Procesos y dispositivos de Automatización

Introducción Modelo de proceso general. Descripción de los elementos que participan en el proceso. Elementos de automatización en el proceso.

Modelo de Proceso Un proceso a automatizar requiere tener en cuenta un conjunto de elementos, cada uno de los cuales realiza su función dentro del proceso.

Modelo de Proceso

Modelo de Proceso

Modelo de Proceso Elementos de entrada de ordenes: Permiten al operador la entrada de datos al sistema. Las entradas pueden ser datos binarios o alfanuméricos.

Modelo de Proceso Elementos de entrada de ordenes: Datos Binarios: Encendido/Apagado. Pulsadores. Palancas. Interruptores. Conmutadores.

Modelo de Proceso Elementos de entrada de ordenes: Datos Alfanuméricos: Valores numéricos. Potenciómetros. Preselectores digitales. Teclados numéricos. Valores alfanuméricos (ASCII). Teclados.

Modelo de Proceso

Modelo de Proceso Elementos de lectura (Sensores): Se pueden clasificar según el tipo de señal que faciliten o según la magnitud que indiquen. Tipos de Señal: Binarios (comparación con umbral).  Termostato Numéricos (Valor de magnitud).  Encoder Analógicos (señal proporcional a la magnitud).

Mas usado en el mundo industrial: Rango 4 a 20 mA. Modelo de Proceso Elementos de lectura (Sensores): Tipos de Señal: Analógicos (señal proporcional a la magnitud).  Rangos: 0 a 10 V; 0 a 20 mA; -10 a 10 V; 4 a 20 mA. Las señales en corriente tienen la ventaja de no verse afectados por la longitud de los conductores. Mas usado en el mundo industrial: Rango 4 a 20 mA.

Modelo de Proceso Elementos de lectura (Sensores): Indicadores de Magnitudes: Temperatura. Presión. Caudal. pH. Posición. Velocidad. Fuerza. Corriente. Potencia. Iluminación. Etc.

Modelo de Proceso Elementos de lectura (Sensores): Indicadores de Magnitudes: Temperatura. Termocuplas. Termistores. Termoresistencia (RTD).

Modelo de Proceso Elementos de lectura (Sensores): Indicadores de Magnitudes: Luz. Fotodiodo. Fotoresistencias. Fototransistor. CCD.

Modelo de Proceso Elementos de lectura (Sensores): Indicadores de Magnitudes: Mecánicos. Acelerómetro. Tacómetro. Detector de proximidad. Contactores.

Modelo de Proceso Elementos de lectura (Sensores): Indicadores de Magnitudes: Químicos. pH. Oxígeno.

Modelo de Proceso Elementos de lectura (Sensores): Indicadores de Magnitudes: Acústicos. Sonar. Micrófono. Hidrófono. Sismógrafo.

Modelo de Proceso

Modelo de Proceso Elementos de salida de información: Entregan información del proceso al operador. Información visual, sonora, mixtas, etc. Monitoreo de magnitudes, de forma numérica, o alarmas.

Modelo de Proceso Elementos de salida de información: Ejemplos de elementos: Displays de 7 segmentos. Displays alfanuméricos. Pantallas LCD. Monitores.

Modelo de Proceso

Modelo de Proceso Elementos de acción (Actuadores): Son los elementos encargados de actuar sobre el proceso. Elementos Binarios y Análogos. El Pre-actuador, es el interfaz entre el controlador y el actuador.

Modelo de Proceso Elementos de acción (Actuadores): Elementos Binarios: Contactores. Válvulas distribuidoras. Elementos Analógicos: Variador de frecuencias. Válvulas proporcionales. Etc.

Modelo de Proceso Elementos de acción (Actuadores): Actuadores lineales: Cilindros hidráulicos. Cilindros Neumáticos.

Modelo de Proceso Elementos de acción (Actuadores): Actuadores rotacionales: Motores eléctricos. Motores de combustión. Motores térmicos.

Modelo de Proceso Elementos de acción (Actuadores): Pre-Actuadores: Relés. Electroválvulas. Arrancadores.

Modelo de Proceso

Modelo de Proceso Sistema de control: Su arquitectura genérica la componen una unidad de memoria, una unidad de procesamiento (control) y una unidad de entrada/salida.

Modelo de Proceso Sistema de control:

Modelo de Proceso Unidad de memoria: Almacena el programa de control. Sistema operativo. Almacena datos del proceso. Variables. Contadores. Temporizadores. Informes.

Modelo de Proceso Unidad de memoria: Tipos de memorias: ROM. PROM EPROM. EEPROM. EAROM.

Modelo de Proceso Unidad de procesamiento: Conocida como CPU. Ejecuta las instrucciones del programa. Administra las comunicaciones con los elementos de automatización. Gestiona los estados de error.

Modelo de Proceso Unidad de procesamiento: Tipos de CPU. Procesadores. Controladores. DSP.

Modelo de Proceso Unidad de entrada/salida: Gran gama de señales de entrada y de salida. Clasificadas según el tipo y polaridad de conexión (CA, CC, Binarias, analógicas).

Modelo de Proceso Unidad de entrada/salida: Elementos de entrada: Contactores. Detectores magnéticos. Detectores inductivos. Detectores fotoeléctricos. Buses de comunicación.

Modelo de Proceso Unidad de entrada/salida: Elementos de salida: Relés. TRIAC’s. Displays. Buses de comunicación.

Christian Nievas Grondona. Consultas y Contacto Christian Nievas Grondona. cnievas@ing.uchile.cl