José Luis Pardo Alonso - Montaje y puesta en marcha de sistemas robóticos y sistemas de visión, en bienes de equipo y maquinaria industrial. FMEE0208

Las aplicaciones hidráulicas son las que mayores esfuerzos son capaces de generar, por lo que su aplicación en procesos pesados a nivel industrial permite el accionamiento de sistemas y mecanismos que sería imposible llevar a cabo con otras tecnologías. Por el contrario, se trata de una tecnología más lenta que la neumática.

Tecnología eléctrica

La automatización en base a tecnologías eléctricas se basa fundamentalmente en el empleo de elementos tales como relés y contactores. La interconexión de dichos elementos se efectúa mediante lógica cableada, que implementa los sistemas de control que regulan el proceso. El empleo de esta tecnología procede cuando el sistema responde a ecuaciones de control sencillas dentro de sistemas combinacionales o secuenciales.

Los relés actúan como elementos intermediarios para activar o desactivar un circuito o máquina en función de una señal eléctrica externa. Son elementos que basan su funcionamiento en una bobina que excita un conjunto magnético que activa o desactiva unos contactos. Los contactores por el contrario son la equivalencia de los relés pero mucho más robustos y que soportan aplicaciones industriales más exigentes.

Tecnología electrónica

Es la base actual de las tecnologías de automatización. Presentan la principal diferencia en que no responden, a diferencia del resto de tecnologías, a una lógica cableada, sino que se basan en una lógica programada. Encontramos elementos tales como los PLC’s (Controlador Lógico Programable), el cual es un elemento de control que trabaja de manera muy similar a como lo hacen los ordenadores personales (PC), y que cuenta con un sistema operativo que es transparente al usuario. Mediante la programación del PLC se establece la manera de interactuar y, además, se sabe con qué dispositivos periféricos se cuenta para poder realizar las acciones de control de un proceso productivo.

Un sistema automatizado no suele estar construido en base a una única tecnología. Habitualmente se presentan tecnologías complementarias para el correcto funcionamiento del automatismo.

Pensemos por ejemplo en un ascensor hidráulico: el automatismo principal es el sistema hidráulico, pero no hay duda que el sistema presenta tecnología electrónica (control del sistema), tecnología mecánica (sistemas de guías y rieles), tecnología eléctrica cableada (sistema de seguridad), etc.

Antes de concluir, deberíamos hacer especial mención a los procesos de comunicación y de programación en la automatización, que cada vez juegan un papel más importante en el desarrollo industrial, automatizando procesos de manera avanzada y vanguardista.

Tecnologías de comunicación industrial.En un proceso industrial es común la presencia de multitud de dispositivos (robots, manipuladores, sistemas de visión, sistemas de transporte, autómatas, actuadores, dispositivos electromecánicos, etc.). Todos estos dispositivos deben trabajar bajo un objetivo común de producción y de manera interconectada. En ocasiones son como ‘islas’ que necesitan una intercomunicación con su entorno. Las redes y los protocolos de comunicación industrial son elementos indispensables para realizar un enlace entre los distintos elementos que conforman el proceso. La integración de las islas automatizadas suele llevarse a cabo distribuyendo las tareas entre distintos procesadores interrelacionados jerárquicamente.

Tecnología de Software:Las tareas de programación y software son importantes para aquellos dispositivos que requieren ser programados (automatización programable), frente a los dispositivos de funcionamiento fijo (automatización fija). La tecnología del software puede aplicarse también a procesos de supervisión y control de los procesos industriales (sistemas SCADA) o en procesos que requieran simularse antes de su implementación real.

Colección de varios dispositivos pertenecientes a tecnologías de automatización. De izquierda a derecha encontramos: dispositivos de señalización eléctrica (lámparas roja, verde y amarilla), un autómata S300 y módulos de ampliación, un contactor eléctrico, un detector inductivo, un brazo robótico con pinzas de precisión, un sensor de temperatura, un actuador neumático y un cilindro hidráulico.

Recuerde

Para darse cuenta de la gran complejidad de las tecnologías de automatización hay que pensar en las temáticas involucradas en el proceso de desarrollo de la moderna fábrica automática: mecánica y electromecánica, electrotecnia y electrónica, neumática y electroneumática, oleohidráulica, transductores y controles de procesos, accionamientos eléctricos, controladores lógicos programables (PLC), redes de comunicación industrial, robótica e informática industrial.

Aplicación práctica

Preste un poco de atención a su alrededor. Está rodeado de automatismos que responden a distintas tecnologías: climatización de un local, reloj de pulsera, sistema de apertura y cierre de las puertas de un autobús, escaleras mecánicas, contactor del motor eléctrico de un pozo, caja de música de un joyero, semáforos, puerta automática, etc.

Utilizando estos ejemplos de automatismos que le rodean en su vida diaria, clasifíquelos según el tipo de tecnología de automatización principal.

SOLUCIÓN

Tecnología mecánica: un reloj de pulsera y una caja de música de un joyero.

Tecnología neumática: sistema de apertura y cierre de puertas de un autobús.

Tecnología hidráulica: la pala de una excavadora y sistemas de riego.

Tecnología eléctrica: el contactor del motor eléctrico de un pozo.

Tecnología electrónica: un cruce de semáforos y una puerta automática.

Existen sistemas automatizados que comparten muchas tecnologías y donde ninguna resalta sobre el resto. Son tecnologías mixtas y suponen la mayoría de los procesos automatizados, como son, por ejemplo, el caso de una escalera automática, donde el control, sensores y motores se basan en tecnología eléctrica y electrónica y el mecanismo de desplazamiento de los escalones se fundamenta en tecnología mecánica; o el caso de la climatización de un local, donde contamos con un control electrónico y con dispositivos neumáticos en el condensador y el evaporador.

5. Topología de las líneas automáticas

La topología se encarga del estudio de características distintas de las métricas, es decir, se interesa por propiedades como la proximidad, trayectorias, nodos intermedios, número de agujeros, tipo de textura, comparar y clasificar objetos, etc. Curiosamente se trata de dar soluciones matemáticas a problemas que extrañamente no se fundamentan en longitudes o ángulos; pero eso sí, estrechamente relacionados con la posición de los objetos.

Un ejemplo clarificador es el plano del metro de Madrid. Observemos un plano del mismo. En él aparecen representadas las estaciones y las líneas de metro que las unen, pero no es geométricamente exacto. La curvatura de las líneas de metro no coinciden, ni sus longitudes están a escala, ni la posición relativa de las estaciones; pero aun así es un plano perfectamente útil. Sin embargo, este plano es exacto en cierto sentido pues representa fielmente cierto tipo de información, la única que necesitamos para decidir nuestro camino por la red de metro: información topológica.