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Automatización Industrial – Control en tiempo real

Enviado por Pablo Turmero


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    1 Introducción Control en tiempo real. Lógicas de control. Controladores (CPU’s).

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    2 Control en tiempo real. Para automatizar un proceso se puede utilizar cualquier sistema que nos permita actuar sobre las salidas. El control de procesos ha evolucionado con el tiempo y las nuevas herramientas. A lo largo de la historia ha habido diversas formas de implantación de control industrial.

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    3 Control en tiempo real. (Gp:) Lógica de control (Gp:) C.P.U. (Gp:) Entradas (Gp:) Salidas (Gp:) Actuadores y Sensores (Gp:) Procesos

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    4 Control en tiempo real. (Gp:) Lógica de control (Gp:) C.P.U. (Gp:) Entradas (Gp:) Salidas (Gp:) Actuadores y Sensores (Gp:) Procesos

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    5 Control en tiempo real. Lógica de control C.P.U. Entradas Salidas Actuadores y Sensores Procesos

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    6 Lógica de control Lógica cableada. Lógica neumática. Lógica estática discreta. Lógica estática integrada. Lógica estática programada.

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    7 Lógica de control Lógica Cableada. Primera lógica en usarse y de mayor difusión.

    Inicialmente se basa en la interconexión de Relés con los elementos de entrada y salida.

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    8 Lógica de control Lógica Cableada. Dispositivos: Relés de conmutación. Contactores. Relés de funciones lógicas. Temporizadores. Etc.

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    9 Lógica de control Lógica Cableada. Ventajas: Sencillez de implementación.

    Sistemas de bajo costo.

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    10 Lógica de control Lógica Cableada. Desventajas: Gran volumen ocupado por el automatismo. Esquemas de interconexión difíciles de apreciar. Manutención recurrente y difícil.

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    11 Lógica de control Lógica Neumática. Se basa en usar sistemas neumáticos para automatizar el proceso. De igual manera, es reemplazable por sistemas hidráulicos, dependiendo de la potencia

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    12 Lógica de control Lógica Neumática. Dispositivos: Válvulas distribuidoras. Detectores. Pulsadores. Pilotos neumáticos. Cilindros neumáticos. Etc.

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    13 Lógica de control Lógica Neumática.

    Ventajas: No se ve afectada por interferencias electromagnéticas.

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    14 Lógica de control Lógica Neumática.

    Desventajas: Necesita mucho espacio. Crea un nivel de ruido importante. Distribución de aire comprimido es más compleja que distribución eléctrica. Necesita una manutención recurrente.

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    15 Lógica de control Lógica Estática Discreta.

    Se utilizan circuitos electrónicos de estado sólido para el control.

    Diseño y aplicación de puertas lógicas electrónicas.

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    16 Lógica de control Lógica Estática Discreta.

    Dispositivos: Resistencias. Transistores. Diodos. Etc.

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    17 Lógica de control Lógica Estática Discreta.

    Ventajas: Simplificaron el montaje del sistema lógico de control. Importante reducción de volumen. Sin contactos móviles que pudiesen desgastarse.

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    18 Lógica de control Lógica Estática Discreta.

    Desventajas: Se precisa un elemento intermedio para intercambiar niveles de potencia entre los actuadores/sensores y los dispositivos electrónicos.

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    19 Lógica de control Lógica Estática Integrada.

    Aparición de los circuitos integrados (chips) de menor volumen. Dos familias de C.I. lógicos: TTL (lógica de 5 volts) CMOS (lógica de 12 volts)

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    20 Lógica de control Lógica Estática Integrada.

    Dispositivos. Puertas lógicas. Selectores. Temporizadores. Contadores. Decodificadores. Etc.

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    21 Lógica de control Lógica Estática Integrada.

    Ventajas: Reducen aún más el volumen de la lógica de control. Los costos se hacen cada vez más bajos con esta lógica. Manutención no tan esencial como los casos anteriores.

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    22 Lógica de control Lógica Estática Integrada.

    Desventajas: Necesidad de convertidores análogos a digital (ADC) y viceversa (DAC). Imposibilidad de modificación de estos circuitos.

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    23 Lógica de control Lógica Estática Programada.

    Lógica final, que posee todas las ventajas de las anteriores más nuevas. Basados en ?procesadores y ?controladores.

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    24 Lógica de control Lógica Estática Programada.

    Dispositivos. ?procesadores y ?controladores. Computadores. PLC’s. DSP’S. Etc.

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    25 Lógica de control Lógica Estática Programada.

    Ventajas: Volumen reducido. Modificación de la lógica interna. Preparados para funcionar en ambientes industriales. Capacitado para realizar cálculos complejos.

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    26 Lógica de control Lógica Estática Programada.

    Desventajas: Necesidad de convertidores análogos a digital (ADC) y viceversa (DAC). Se necesita personal capacitado para la programación, modificación y manutención de estos equipos.

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    27 Lógica de control Finalmente: Lógica cableada. Lógica neumática. Lógica estática discreta. Lógica estática integrada. Lógica estática programada.

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    28 Lógica de control Finalmente: Lógica cableada. Lógica neumática. Lógica estática discreta. Lógica estática integrada. Lógica estática programada Lógica de control más utilizada: PLC + Ladder

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    29 Lógica cableada + programada La utilización por largo tiempo de la lógica cableada llevó a mantener el tipo de simbología y funciones básicas.

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    30 Lógica cableada + programada Por esto se llevó a implementar en los dispositivos de lógica programada, lenguajes de programación basado en esta simbología.

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    31 Lógica cableada + programada Ejemplo: Lenguaje de programación Ladder.

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    32 Control en tiempo real. (Gp:) Lógica de control (Gp:) C.P.U. (Gp:) Entradas (Gp:) Salidas (Gp:) Actuadores y Sensores (Gp:) Procesos

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    33 Control en tiempo real. Lógica de control C.P.U. Entradas Salidas Actuadores y Sensores Procesos

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    34 Unidad Central de Procesamiento (CPU) Computadores (software). Labview.

    PLC’s. Ladder. Grafcet.

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    35 Computadores (software) Utilizados mayormente en procesos de menor envergadura y sin políticas de seguridad.

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    36 Computadores (software) Principal desventaja es la inestabilidad del sistema computacional o de su sistema operativo.

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    37 Computadores (software) Existen diversos programas para controlar procesos, pero el más utilizado es el programa LabView de National Instruments.

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    38 Computadores (software) LabView: Es una herramienta gráfica para pruebas, control y diseño mediante la programación computacional, que permite controlar entradas y salidas digitales de un proceso. El lenguaje que usa se llama lenguaje G.

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    39 Computadores (software) LabView: Los programas desarrollados con LabView se llaman Instrumentos Virtuales (VI), lo que da una idea de su uso en origen: el control de instrumentos.

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    40 Computadores (software) LabView: Su principal característica es la facilidad de uso, válido para programadores profesionales como para personas con pocos conocimientos en programación pueden hacer (programas) relativamente complejos .

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    41 Computadores (software) LabView: Interfaces de comunicaciones: Puerto serie (COM y USB). Puerto paralelo. TCP/IP, UDP, DataSocket. Irda . Bluetooth.

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    42 Computadores (software) LabView: Capacidad de interactuar con otros lenguajes y aplicaciones: DLL: librerías de funciones. .NET ActiveX. MultiSim. Matlab/Simulink. AutoCAD, SolidWorks, etc

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    43 Computadores (software)

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    44 Computadores (software)

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    45 Computadores (software)

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    46 Controladores lógicos programables (PLC) Diseñados para procesos de mayor envergadura industrial. Sistemas más confiables y estables.

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    47 Controladores lógicos programables (PLC) Adaptados a un amplio rango de tareas de automatización. Aplicaciones hechos a la medida del sistema.

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    48 Controladores lógicos programables (PLC) Capacidad de E/S de PLCs Modulares.

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    49 Controladores lógicos programables (PLC) Capacidad de E/S de PLCs Modulares.

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    50 Controladores lógicos programables (PLC) Comunicaciones. RS232. RS485. RS422. Ethernet. ModBus. CANBus. ProfiBus.

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    51 Controladores lógicos programables (PLC) Algunas Marcas. ABB. Koyo. Honeywell. Siemens. Schneider Electric. Omron. Rockwell (Allen-Bradley). General Electric. Panasonic (Matsushita). Mitsubishi