tema 2- conceptos basicos
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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
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3Tema 2 - Conceptos bsicos
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
4Tema 2 - Conceptos bsicos
Sistemasdeeventosdiscretos Ejemplos:
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5Tema 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
6Tema 2 - Conceptos bsicos
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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7Tema 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
8Tema 2 - Conceptos bsicos
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:
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9Tema 2 - Conceptos bsicos
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:
10Tema 2 - Conceptos bsicos
AutomatismoscombinacionalesAutomatismocuyassalidasdependennicamentedelestadodesusentradas,contotalindependenciadecualseaelestadoinicialdepartida.
Losvaloresdelassalidasenelinstantet slodependendelosvaloresqueenesemismoinstantetenganlasentradas
A.C...
.
.
.
u1(t)
u2(t)
up(t)
y1(t)
y2(t)
yp(t)
Funcindetransferenciadelsistema SonfuncioneslgicasquerelacionanlassalidasconlasentradasmedianteCOMBINACINdelosoperadoresY,OyNO
Deahderivaelnombredecombinacional
Definicin:
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11Tema 2 - Conceptos bsicos
&
>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:
12Tema 2 - Conceptos bsicos
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
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13Tema 2 - Conceptos bsicos
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
14Tema 2 - Conceptos bsicos
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:
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15Tema 2 - Conceptos bsicos
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
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17Tema 2 - Conceptos bsicos
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
18Tema 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
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19Tema 2 - Conceptos bsicos
Diseo de automatismos
seimplementapormediodeunionesfsicasentreelementosqueformanelsistemadecontrol.Sedistinguentrestecnologas:
Fludica (neumticaohidrulica) Elctrica(relsocontactores) Electrnicaesttica(puertaslgicasybiestables) Puedensermuyrobustos Bajocosteparasistemasmuysencillos Esunatecnologamuyfcildeentenderporcualquieroperariox Ocupanmuchoespaciox Sonmuypocoflexibles.Lamodificacinoampliacinesdifcilx Slopermitenfuncioneslgicassimples.
Ventajas
Inconvenientes
Automatismocableado
20Tema 2 - Conceptos bsicos
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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21Tema 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
22Tema 2 - Conceptos bsicos
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
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23Tema 2 - Conceptos bsicos
Enunautomatismocombinacional,lasalidadependesloyexclusivamentedelacombinacinlgicadelasentradas
Enunautomatismosecuencial,lasalidadependedeestadodelaentradasydelasecuenciaanteriordedichasentradas
Enfuncindelatecnologaempleadaparaimplementarelsistemadecontrolsedistingueentreautomatismoscableadosyprogramados CABLEADOS:seimplementapormediodeunionesfsicasentre
elementosqueformanelsistemadecontrol PROGRAMADOS:seimplementapormediodeunprogramaquese
ejecutaenunmicroprocesador.
Conclusiones
24Tema 2 - Conceptos bsicos
ENGENERAL Losautomatismoscableadosslotienenutilidadpararesolverproblemasmuysencillos
Conclusiones