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Automatizacin de Procesos de FabricacinDpto. de Ingeniera Electrnica y Automtica. rea de Ingeniera de Sistemas y Automtica

Tema 2:Conceptos bsicos

2Tema 2 - Conceptos bsicos

ndice

Sistemas de eventos discretos

Concepto de estado y transicin

Automatismos Definicin y componentes Automatismos combinacionales Automatismos secuenciales

Diseo de automatismos (cableados vs programados)

Conclusiones


Sistemasdeeventosdiscretos Definicin:Sistema cuyos estados son discretos y cuyo cambio de estados tienen lugar solamentecomo respuesta a eventos que ocurren en intervalos de tiempo discretos eirregulares.

ON ON

OFF OFF


Sistemasdeeventosdiscretos Ejemplos:


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Conclusiones


Conceptodeestadoytransicin

La posicin del interruptordetermina el estado de la seal

Estado:Situacin estable de un sistema.

Transicin:Condicin que permite la evolucin entre estados.


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Conclusiones


Interfacedeentradas

Sensores

Actuadores

PROCESO

Interfacedesalidas

Sistemadecontrol

conjunto de sensores, actuadores y controladores, conectados convenientementepor medio de circuitos y/o buses de comunicacin, para que un determinadoproceso funcione con una mmima intervencin humana.

Automatismo

Definicin:


Sensores:electrnica,neumtica Actuadores: elctrica,electromecnica,neumtica,hidrulica Controladores:elctrica,electrnica,informtica,neumtica Circuitos:elctrica,neumtica Buses:electrnica,informtica

Con las tecnologas Elctrica y Neumtica es posible construirautomatismos completos

Automatismo

Componentes.Tecnologasderealizacin:


AutomatismoscombinacionalesAutomatismocuyassalidasdependennicamentedelestadodesusentradas,contotalindependenciadecualseaelestadoinicialdepartida.

Losvaloresdelassalidasenelinstantet slodependendelosvaloresqueenesemismoinstantetenganlasentradas

A.C...

.

.

.

u1(t)

u2(t)

up(t)

y1(t)

y2(t)

yp(t)

Funcindetransferenciadelsistema SonfuncioneslgicasquerelacionanlassalidasconlasentradasmedianteCOMBINACINdelosoperadoresY,OyNO

Deahderivaelnombredecombinacional

Definicin:


&

>1

1

Producto lgico Funcin AND

Tabladeverdad Smilelctrico

+

-

xy

z

X Y Z0 0 00 1 01 0 01 1 1

Suma lgica Funcin OR

Negacin Funcin NOT

X Y Z0 0 00 1 11 0 11 1 1

X Z0 11 0

+

-

x y

z

+

-

x

z

Automatismoscombinacionales Operadoreslgicos:


Funcin NAND X Y Z0 0 10 1 11 0 11 1 0

Funcin NOR

Funcin XOR

X Y Z0 0 10 1 01 0 01 1 0

X Y Z0 0 00 1 11 0 11 1 0

Operadoreslgicos:Automatismoscombinacionales


Ejemplo:Automatismoscombinacionales

F=(A+B)CA B C F

0 0 0 0

0 0 1 0

0 1 0 1

0 1 1 0

1 0 0 1

1 0 1 0

1 1 0 1

1 1 1 0

Encendido de bombilla segn el estadode tres interruptores


Automatismossecuencialesautomatismocuyassalidasdependendelasvariablesdeentradaydelpropioestadoinicialdelsistema

Elcomportamientodelsistema,eninstantesanterioresat,sememorizaenvariablesinternasvariablesdeestado x1(t),x2(t),,xn(t)

Elvalordelassalidasdependedelosestadosdelasentradasydelasecuenciaanteriordeestadosendichasentradas.

.

.

.

.

.

.

u1(t)

u2(t)

un(t)

y1(t)

y2(t)

yn(t)

x1(t)x2(t)...

xn(t)

A.S

Mtodosgrficospararepresentarautomatismossecuenciales: mquinasdeestados redesdePetri GRAFCET

Definicin:


Biestable R-S

Automatismossecuenciales Operadoreslgicos:

16

Sensor ActuadoresPulsador Leds rojos

Leds ambar

Leds verdes

Estados Descripcin0 Leds verdes ON1 Leds ambar ON2 Leds rojos ON

0

1

2

Leds ambar

LedsRojos

Pulsador

tiempo

tiempo

Ledsverdes

Automatismossecuenciales Ejemplo:Semforo


0

1

2

Avance cilindro

Retroceso cilindro

Pieza presente

Cilindro adelante

Cilindro hacia atrs

Estado Descripcin0 Cilindro replegado1 Cilindro avanzando2 Cilindro replegndose

Sensores ActuadoresPresencia Avance cilindroAvance Retroceso cilindroRetroceso

CINTA PIEZA

CILINDR

OPresencia

Avance

Retroceso

Automatismossecuenciales Ejemplo:Marcajeautomticodeunapieza


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Conclusiones


Diseo de automatismos

seimplementapormediodeunionesfsicasentreelementosqueformanelsistemadecontrol.Sedistinguentrestecnologas:

Fludica (neumticaohidrulica) Elctrica(relsocontactores) Electrnicaesttica(puertaslgicasybiestables) Puedensermuyrobustos Bajocosteparasistemasmuysencillos Esunatecnologamuyfcildeentenderporcualquieroperariox Ocupanmuchoespaciox Sonmuypocoflexibles.Lamodificacinoampliacinesdifcilx Slopermitenfuncioneslgicassimples.

Ventajas

Inconvenientes

Automatismocableado


Diseo de automatismos

se implementa por medio de un programa que se ejecuta en unmicroprocesador. Las instrucciones de este programa determinan la funcinlgica que relaciona las entradas y salidas. Formas de implementacin: Automta programable industrial Ordenador (PC industrial) Microcontrolador

Permitengranflexibilidadpararealizarmodificacionesoampliaciones Permitenimplementarfuncionesdecontrolycomunicacincomplejas Ocupanpocoespaciox Mayorcostex Mayorcomplejidaddelatecnologa

AutomatismoProgramado

Ventajas

Inconvenientes


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Conclusiones


Conclusiones Un sistema cuyo cambio de estado se produce comorespuesta a un evento discreto sistema de eventosdiscretos

Unautomatismopermitecontrolarunsistemasin,oconlamnima,intervencindeloperario

SISTEMA

Medicin(sensores)

Actuacin(actuadores)

AUTOMATISMO


Enunautomatismocombinacional,lasalidadependesloyexclusivamentedelacombinacinlgicadelasentradas

Enunautomatismosecuencial,lasalidadependedeestadodelaentradasydelasecuenciaanteriordedichasentradas

Enfuncindelatecnologaempleadaparaimplementarelsistemadecontrolsedistingueentreautomatismoscableadosyprogramados CABLEADOS:seimplementapormediodeunionesfsicasentre

elementosqueformanelsistemadecontrol PROGRAMADOS:seimplementapormediodeunprogramaquese

ejecutaenunmicroprocesador.

Conclusiones


ENGENERAL Losautomatismoscableadosslotienenutilidadpararesolverproblemasmuysencillos

Conclusiones