Automatismo

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Tema 1: Introducción.

1.- Automatismos Industriales. 1.1 Introducción. En toda acción, por simple que sea, se puede distinguir la idea de bucle o lazo, como muestra la figura 1.

Sensores Sensores

Controlador Control

Actuadores

Proceso
Figura 1

Este lazo está formado por sensores que miden o vigilan el proceso o acción. Un elemento controlador,que toma nota de lo que le informan los sensores y decide qué órdenes enviar a los actuadores para que actúen corrigiendo o no el proceso. Esta corrección sobre el proceso será observada por los sensores que a su vez informará al controlador que... y así en un lazo sin fin. Ejemplos de bucles como este son comunes en nuestra vida diaria: • Estacionar el auto. Ojos (sensan distancia al cordón) -Cerebro (procesa y decide qué hacer con los brazos) - Brazos (actúan sobre el volante) • Pescar. Sensor: boya - ojos; Controlador: pescador; Actuador: brazos - caña. • Clasificar frutas. • Decidir riego. • ... etc. En todos estos ejemplos que hemos presentados el hombre es prácticamente el bucle. Con sus sentidos sensa el proceso, con su cerebro controla y con sus músculos actúa. En las primerasépocas el ser humano comenzó reemplazando la fuerza de sus músculos por animales o esclavos. Apoyándose en principios físicos reemplazó y mejoró sus sentidos (con la boya sensa lo que pasa bajo el agua). Finalmente con sus avances técnicos reemplazo en muchas ocasiones el aporte de su cerebro al funcionamiento del bucle. Cuando el hombre es reemplazado en la tarea, que a veces es rutinaria o peligrosa,de medir - decidir - actuar, por algún tipo de mecanismo, entonces se dice que existe un control automático o automatismo.

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1.2 Automatismos industriales. En la historia el hombre fue mejorando cada vez más las tecnologías usadas en la implementación de automatismos aplicados a la industria. En una etapa fueron puramente mecánicos (regulador de Watt). Luego conla aparición de la electricidad y el magnetismo se aplicaron estas Ciencias al automatismo (controladores electromecánicos) y en la actualidad tienen auge los automatismos electrónicos. A lo largo de la historia se ha ido mejorando la confiabilidad, el rendimiento, la precisión, etc. Lo que sí se ha mantenido es que siempre podemos distinguir un lazo o bucle como el de la Figura 1. En la actualidaden los distintos bloques del lazo podemos encontrar:

de posición: ópticos, mecánicos, magnéticos, ultrasonido, etc. de temperatura: bimetálicos, termocuplas, etc. • Sensores de presión: capacitivos, resistivos, magnéticos, mecánicos, etc. de humedad: capacitivos, etc.. etc.

electromecánicos: relays, contactores, motores, etc. electrónicos: transistores, tiristores, triacs, etc. • Actuadoreshidráulicos: electroválvulas, válvulas modulantes, cilindros, etc. neumáticos: electroválvulas, cilindros, etc.. etc.

mecánicos. electrónicos. • Controladores hidráulicos. neumáticos. eléctricos, etc.

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1.3 Controladores Se puede hacer una primera clasificación entre los controladores, teniendo en cuenta la forma en que trabajan. Así podemos distinguir entrecontroladores analógicos (o continuos) y controladores lógicos (o digitales, o discretos). Esta diferenciación se basa en la forma que tratan la señales que reciben y envían. Esquemáticamente esto se muestra en la Figura 2

Tipos de Controladores
Controladores

Analógicos

Digitales

Figura 2.

Tomemos como ejemplo la información que vemos en un tablero de un automóvil. El velocímetronos indica en forma continua (“sin saltos” )la velocidad a la que nos movemos. Al igual que el marcador de combustible y otros, estas son informaciones del tipo analógicas. También en el tablero encontramos otras lecturas como por ejemplo la luz de indicación de carga del alternador que simplemente nos avisa que carga o que no carga. En el primer caso no sabemos cuánto carga, solo que está...