TECNOLOGÍAS PARA LA AUTOMATIZACIÓN•Tecnologías cableadas

o Mecánicas

o Neumáticas

o Hidráulicas

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o Eléctricas

o Electrónicas

•Tecnologías programadas

Tecnologías para la automatización

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Tecnologías deautomatización

Tecnologíasprogramadas

Tecnologíascableadas

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Mecánica EléctricaHidráulicaNeumática

Relés Electrónica

Ordenadores

Microcontroladores

Autómatasprogramables

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NEUMÁTICA: Técnica que utiliza el aire comprimidocomo vehículo para transmitir energía

Sectores de utilización:

• Alimentación

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• Ensamblaje y manipulación

• Sistemas robotizados

• Industrias de proceso continuo

APLICACIONES•Accionamiento de válvulas para aire, agua o productos químicos.• Accionamiento de puertas pesadas o calientes.• Descarga de depósitos en la construcción, fabricación de acero,

minería e industrias químicas.• Apisonamiento en la colocación de hormigón.• Pintura por pulverización.

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• Sujección y movimiento en la industria maderera.• Sujección para encolar, pegar en caliente o soldar plásticos.• Máquinas de soldadura eléctrica por puntos.• Ribeteado.• Máquinas de embotellado y envasado.• Manipuladores neumáticos.• Tornos de dentista.

VENTAJAS:

• Sencillez de los sistemas de mando: válvulas, cilindros, etc.

• Rapidez de respuesta del sistema neumático

• Economía de los sistemas neumáticos una vez instalados.

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INCONVENIENTES:

• Instalaciones caras en general.

• El mantenimiento del aire en buenas condiciones es costoso.

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A temperatura cte, los volumenes ocupados por una masa gaseosason inversamente proporcionales a las presiones que se les somete,es decir:

P . V = Cte

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A presión cte, el volumen ocupado por una masa dada de gas, esdirectamente proporcional a su temperatura absoluta.

V1 / T 1 = V2 / T 2 = Cte

A volumen cte, la presión absoluta de una masa de gas determinada,es directamente proporcional a su temperatura absoluta.

P1 / T 1 = P2 / T 2 = Cte

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Las relaciones anteriores, se combinan para proporcionar la ecuacióngeneral de los gases perfectos.

P1 . V1 / T 1 = P2 . V2 / T 2 = Cte

El sistema neumático básico

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Sistema de producción de aire1. Compresor 2. Motor eléctrico 3. Presostato 4. Valvula antiretorno5. Depósito 6. Manómetro 7. Purga automática 8. Válvula de seguridad9. Secador de aire refrigerado 10. Filtro de líneaSistema de utilización1. Purga del aire 2. Purga automática 3. Unidad de acondicionamiento del aire4. Valvula direccional 5. Actuador 6. Controladores de velocidad

SISTEMA DE PRODUCCIÓN DE AIRE

Compresor. El aire aspirado a presión atmosférica se comprime y entrega a presión máselevada al sistema neumático. Energía mecánica -> energía neumática

Motor eléctrico. Suministra la energía mecánica al compresor. Energía eléctrica -> energíamecánica

Preostato. Controla el motor eléctrico detectando la presión en el depósito. Se regula la presiónmáxima a la que desconecta el motor y la mínima a la que vuelve a arrancar.

Válvula anti-retorno. Deja pasar el aire comprimido del compresor al depósito e impide suretorno.

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Depósito. Almacena el aire comprimido.

Manómetro. Indica la presión en el depósito.

Purga automática. Purga el agua que se condensa en el depósito.

Válvula de seguridad. Expulsa el aire comprimido si la presión en el depósito sube porencima de la permitida.

Secador de aire refrigerado. Enfría el aire comprimido y condensa la mayor parte de lahumedad del aire, lo que evita tener agua en el resto del sistema.

Filtro de línea. Mantiene la línea libre de polvo, agua y aceite.

SISTEMA DE UTILIZACIÓN

Purga de aire. Para el consumo, el aire se toma de la parte superior de la tubería principalpara permitir que la condensación ocasional permanezca en la tubería principal.

Purga automática. Cada tubo descendente debe tener una purga en su extremo inferior.

Unidad de acondicionamiento del aire. Acondiciona el aire para suministrar aire limpio auna presión óptima y ocasionalmente añade lubricante para alargar la duración de loscomponentes que lo necesiten.

Válvula direccional. Proporciona presión y pone a escape alternativamente las dos salidaspara controlar la dirección del movimiento.

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Actuador. Transforma la energía del aire comprimido en trabajo mecánico (cilindros lineales,actuadores de giro, etc).

Controladores de velocidad. Permiten una regulación fácil y continua de la velocidad demovimiento del actuador.

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Simbología

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Ejemplos

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Ejemplos

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HIDRÁULICA: Técnica que utiliza el aceite a presión comovehículo para transmitir energía. En esencia, similar a laneumática.

VENTAJAS:

• Puede desarrollar grandes fuerzas.

• Sencillez de operación

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Sencillez de operación.

INCONVENIENTES:

• Instalaciones muy caras en general.

• Suciedad de las instalaciones.

• Velocidad de respuesta muy lenta.

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Válvula de secuencia: se utiliza para enviar el caudala un sistema secundario solamente después de que unmovimiento haya finalizado en el sistema primario.Hasta que la presión del sistema primario no alcanzala ajustada en la válvula, el paso a la línea secundariaestá bloqueado

Válvula de seguridad: se conecta entre lasalida de la bomba y el tanque. Es NC y seajusta para que se abra a una presión unpoco mayor de la requerida para mover lacarga. Esta válvula desviará el caudal de labomba al tanque al llegar a esa presión.

1. Unidad hidráulica central que Proporciona la energía necesaria para los diferentes componentes. Esta unidad esaccionada por los motores principales o a través de la electricidad suministrada por un grupo generador.2. Cabrestantes de proa capaces de desarrollar una fuerza de 50. 000 N.3 Héli d f ilit l i b l t i id El t l h l t ó i t d d l t d

ALGUNAS APLICACIONES DE LAHIDRÁULICA A BORDO

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3. Hélice de proa para facilitar la maniobra en lugares restringidos. El control se hace electrónicamente desde el puesto degobierno.4. Rueda de timón que actúa directamente sobre el sistema de gobierno hidráulico, por lo que sirve también deservodirección.5. La energía hidráulica sirve para la abertura y cierre de las puertas estancas de los mamparos interiores y, en este caso,también de la puerta de acceso en el costado del buque que incluso está provista de elevador de cargas.6. También la escala de subir a bordo es accionada a través de botones, gracias al empleo de cilindros hidráulicos situadosen los puntos convenientes.7. Algunos grandes yates llevan estabilizadores que reducen el balanceo durante la navegación con mal tiempo. Unordenador se ocupa de sincronizar la orientación de las aletas estabilizadoras con el movimiento del barco y manda lasórdenes respectivas a servomotores hidráulicos.8 Gracias a la energía hidráulica los pescantes son capaces de levantar grandes cargas sin ninguna complicación para elencargado de la maniobra.9. Los cilindros hidráulicos son activados de acuerdo a las órdenes recibidas directamente de la rueda de gobierno (4) odel piloto automático instalado.10. Obviamente, la pasarela de popa no sólo es orientada sino que se pliega hidráulicamente.

AUTOMATISMOS ELÉCTRICOSRelés y contactoresMediante un circuito de baja potencia, abrir/cerrar otro circuito de mayor potencia.(Contactores: para mayores potencias que los relés). El acoplamiento entre amboscircuitos es mecánico.

Interruptores accionados a distancia mediante un electroimán. Aplicando tensión a labobina del electroimán se consigue la apertura o cierre del electroimán.

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La función de estos dispositivos es proteger a personas y equiposcuando se presentan las siguientes anomalías:

• Cortocircuitos (fusibles, disyuntores)

Dispositivos de protección de receptores y equipos

– fusibles que interrumpen el circuito al fundirse, por lo quedeben ser sustituidos.

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– disyuntores que interrumpen el circuito abriendo los polos y quecon un simple rearme se pueden volver a poner enservicio.

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Disyuntor magnético

•Sobrecargas (relé térmico, relé electromagnético).

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Arranque directo de un motor

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Automatismos electrónicos

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Tecnologías programadas

Un microcontrolador es todo un "sistema mínimo" dentro de un solo dispositivo.Contiene: una CPU (basado principalmente en un microprocesador de 4, 8 ó 16bits), puertos paralelos de entrada y salida, puerto serie, timers, contadores,memorias, y convertidores analógicos digitales, todo eso dentro de un solo chip.El microcontrolador está encaminado básicamente hacia aplicaciones concretascon mínimos cambios o ampliaciones futuras del sistema. Puede ser utilizado conun mínimo número de componentes en trabajos específicos y en un amplio rangode aplicaciones, tales como: sistemas de control de alarmas, tableros de control

i d t i t t i l i t t ió édi t l d d t d

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en industria automotriz, en la instrumentación médica, teclados de computadora,sistemas portátiles de almacenamiento de datos, equipos de laboratorio, etc.

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Orígenes de estas transparencias:

• página web de la asignatura Informática Industrial (ISA uniovi)(http://isa.uniovi.es/~vsuarez/ii/index.htm)

• SMC. International Training. Neumática. Segunda Edición. Ed. Paraninfo. 2002. ISBN: 84-283-2848-X

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