DISPOSITIVOS DE SENSADO Y ACTUACION

CONCEPTOS BASICOS Y DEFINICIONES

CAPITULO 1

INTRODUCCION AL CONTROL

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Tendencias de Fabricación – Historia Predicciones Tecnológicas: Mecánica Popular 1954

Científicos de la RAND

Corp han creado este

modelo para ilustrar como

un

“computador de casa”

podría verse en el año

2004. Sin embargo, la

tecnología necesaria no

será económicamente

factible para un hogar

medio.

Con la interfaz de teletipo

y el lenguaje Fortran, el

computador será fácil de

usar.

HISTORIA

• El primer equipo automático data del año 1745 (controlador centrifugo).

• La lógica relé se inicia en 1900, en sistemas eléctricos básicos.

• La automatización industrial formalmente tiene su origen el año 1947 en General Electric (USA).

• En 1959 se tiene la primera fabrica con sistemas automatizados (Refinería Texaco – Port Arthur).

• En 1973 se da origen al primer PLC de control electromecánico.

• Desde 1975 los microprocesadores impulsan el desarrollo de la automatizacion.

•QUE ÁREA COMPRENDE LOS DISPOSITIVOS DE

SENSADO Y ACTUACION?

LA AUTOMATIZACION

•PARA QUE AUTOMATIZAR?

• la productividad

• la confiabilidad

• En los procesos industriales, mediante el control y monitoreo de procesos, equipos y dispositivos.

•La automatización industrial es el

uso de sistemas o elementos

para mejorar:

•Mecánica

•Eléctrica

•Electrónica

•Química

•Mediante la aplicación

y uso de tecnologías e ingeniería aplicada de las áreas:

CONCEPTOS

• Condiciones de un sistema automatizado:

– Operación con autonomía (automático) en condiciones pre definidas.

– Limitada participación humana, en condiciones pre definidas.

– Procesos, equipos o dispositivos dedicados.

– Condiciones de respuesta controlables, no aleatorias.

• Aumento de producción.

• Calidad controlable (por tanto mejor calidad).

• Estandarización de productos.

• Mejor control de tiempos en producción.

• Mejoras en costos de producción.

• Mayor seguridad.

• Flexibilidad de la producción.

• Integración con las plataformas de gestión empresarial.

•Ventajas:

• Inversión inicial elevada.

• Mano de obra calificada requerida.

• Resultados no garantizados.

• Obsolescencia de tecnologías.

• Resistencia al cambio.

•Desventajas:

CONCEPTOS

• La automatización industrial se aplica en distintas industrias como ser: – Energía Eléctrica – Química – Telecomunicaciones – Alimentos – Petróleo y Gas – Transporte – Construcción – Maquinaria pesada – Domestico/Residencial

TECNOLOGIAS DE AUTOMATIZACION

Tecnologias Automatizacion

Cableadas y Fisicas

Neumatica Hidraulica Electrica Electronica

Programables

Controladores Lógicos

Programables

Instrumentación Inteligente

SCADA/HMI Comunicaciones

CONCEPTO

• Por que automatizar?

• Cual es el contexto a tomarse en cuenta?

• Cuales son los drivers que impulsan o detienen la incorporación de tecnologías de automatización industrial?

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La Fábrica

Tendencias de Fabricación

Costo / Eficacia en el Uso de Energía

Seguridad / Protección

Cumplimiento de las Normas / Mandatos

Productividad / Calidad

Integración de la Cadena de Abastecimiento

Fabricación Flexible Demanda del

Cliente

La Integración de la Cadena de Abastecimiento & la Fabricación Flexible están Impulsando la Integración de las Fábricas con los Sistemas Comerciales de la Empresa

Sistemas Comerciales de la Empresa

Proveedores

Tendencias de Fabricación y Motivadores

De A

Producción en Serie Personalización en Serie

Cadena de Abastecimiento

Discreta

Sincronización de la Cadena de

Abastecimiento

Diseño & Sistema Conectados

Ilógicamente Sistema Integrado

Local Global

Activos Físicos Activos Funcionales

Costo de Adquisición Más Bajo Costo Total del “Sistema”

Motivadores de Fabricación Actuales FLEXIBILIDAD: Puesta en Servicio Más Rápida, Reconfiguración INTEGRACIÓN:

Control, Seguridad, Información/IT

Servicios de SOPORTE GLOBAL

COSTO: Costo del Ciclo Vital

Usuarios Finales Optimizar la Operación de la Línea de Producción

FLEXIBILIDAD: Puesta en Servicio Más Rápida, Reconfiguración INTEGRACIÓN:

Control, Seguridad, Información/IT

COSTO: Costo del Producto & Componentes Reutilizables

Servicios de SOPORTE GLOBAL

OEMs Optimizar la Eficacia de la Construcción de la Máquina

Muchos Motivadores Comunes para OEMs y Usuarios Finales

Soluciones

ÓPTIMA Utilización

de los Activos

RENDIMIENTO: Eficacia de la Máquina

Rango de automatización industrial Acceso a Datos de Producción Esenciales; Reducción del Tiempo de Inactividad

Productos Ensamblaje Soluciones Componentes Empaquetados de Sistemas de Sistema

Continuo con Valor Agregado

Rendimiento de la Máquina Rendimiento del Proceso

CONCEPTO

• La automatización no esta asociada solamente a entregar mejoras operativas y logísticas.

• La automatización debe ser incorporada como una herramienta o recurso de gestión empresarial.

• Lograr incrementar la productividad y rentabilidad: – El consolidar la información en toda la planta o empresa

reduce significativamente el tiempo de toma de decisiones.

– Utilizar información de sistema para mejorar la calidad & la consistencia y cumplir con los requisitos reglamentarios .

– Optimizar los activos de la planta con dispositivos e instrumentos de campo inteligentes que proporcionen control de procesos e información de producción.

Automatización Integrada a la empresa

Solución Unificada para Automatización & Información Integrando la Planta & los Sistemas Comerciales

Control de Procesos

Control de Lotes

Sistemas de Manejo

Control de Movimientos

Control Discreto

Seguridad

Diseño & Configuración

Manejo de la Producción

Manejo de Datos

Calidad & Cumplimiento

Manejo de Activos

Rendimiento & Visibilidad

Sistemas de Información en Toda la Planta

Sistemas de Automatización en Toda la Planta

Arquitectura Integrada

Disciplinas de Producción

Disciplinas de Control

Manejo de la Cadena

de Abastecimiento

Planificación de los

Recursos de la Empresa

Manejo de las Relaciones

con los Clientes

Manejo del Ciclo Vital del

Producto

Sistemas Comerciales de la Empresa

Equipo de Terceros & Patrimonio

CONCEPTO

• La razón estructural de incorporar sistemas automatizados a los procesos de la empresa es:

GANAR COMPETITIVIDAD

CONCEPTO

• La ganancia de competitividad se mide por:

Tiempo de Salida al Mercado Más Rápido Costos de Integración Más Bajos

Costo de Propiedad Total Más Bajo

Optimización del Rendimiento Cumplimiento de las Normas

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Costos Operacionales Inferiores

Costo de

Propiedad Total Más Bajo

Cumplimiento

de las Normas & Estándares

Mejor

Información Decisiones

Más Rápidas Mayor

Productividad

Automatización para el control e información en toda la planta

PIRAMIDE DE AUTOMATIZACION

Nivel 1: Campo : Instrumentación, Medición y Actuación

Nivel 2: Control Local y toma de datos

Nivel 3: Nivel de Supervisión

Nivel 4: Integracion y

Gestion

Pla

nif

icac

ión

de

l sis

tem

a Im

plem

en

tación

de

l sistema

OPERACIONES DEL PROCESO

CONCEPTO Nivel 1: Instrumentación, medición y actuación

CONCEPTO

• Nivel 2: Control

CONCEPTO

• Nivel 3: Supervisión

Arquitectura de Control de una Estación de Bombeo

Válvulas Motorizadas Computadoras de Caudal Otros dispositivos

Modbus

Devicenet

CCM

Ethernet I/P Al sistema de supervisión

Series Monitor •Vibración •Protección

VFD

E/S Distribuidas EEX Clase 1 Div 1

Instrumentación En Fieldbus Foundation

Controlador

SIL 2

Controlador

SIL 2