Fundamentos y Componentes Esenciales de la Automatización Industrial

Fundamentos de los Automatismos Industriales

Definición de Automatismos Industriales

Elemento o conjunto de elementos que, aplicados a una operación, máquina o una planta, la hacen automática, es decir, que funcionan sin intervención humana.

Estructura y Características de los Automatismos

Los automatismos están formados por una serie de componentes, interrelacionados mediante una determinada tecnología, formando uno o varios circuitos.

Ventajas de la Automatización

• Aumento de la productividad de los procesos de fabricación.
• Liberación de tareas repetitivas y pesadas para los trabajadores.
• Mejora de la seguridad.

Componentes Clave del Automatismo

• Zona de Mando u Operador: Está formada por el conjunto de elementos que posibilitan el intercambio de información entre las personas y el sistema automatizado.
• Sensores y Detectores: Son los dispositivos de entrada al sistema.
• Controlador: Dispositivo o conjunto de dispositivos encargado de establecer el criterio de control.
• Actuadores o Receptores: Dispositivos que ejecutan las órdenes del sistema (relés, contactores, etc.).
• Máquina o Planta: Activa el actuador. Puede estar constituida por un único aparato (motor eléctrico, bomba hidráulica) o un conjunto de dispositivos dispuestos en planta con una finalidad concreta.

Tipos de Automatización

• Sistemas en Lazo Abierto: La información que controla el proceso circula en una única dirección y la señal de salida se ejecuta sin realimentar el sistema de control. Un ejemplo es la regulación de los semáforos.
• Sistemas en Lazo Cerrado: Son más inteligentes; existe una retroalimentación en la señal de salida que interviene en la regulación. Son mucho más eficientes y versátiles. Un ejemplo es un sistema de calefacción.

Tecnologías y Elementos de Control

• Lógica Cableada: Las decisiones y las órdenes se cursan a través de señales eléctricas o de otro tipo.
• Los sistemas de control que se utilizarán son contactores, relés, temporizadores, u otros tipos.
• Lógica Programada: Las decisiones son tomadas en función de las órdenes recibidas en las entradas y del programa almacenado en su memoria.

Funciones de los Dispositivos de Control

• Seccionamiento: Dispositivos cuya finalidad es aislar eléctricamente una instalación de su red de alimentación.
• Conmutación: Tienen como función abrir o cerrar la alimentación de los circuitos. Suelen ser de activación manual.
• Protección: Su función es desactivar los circuitos que, a causa de ciertas anomalías, han visto alterado su funcionamiento correcto.
• Control y Medida: Se encargan de la medición y procesamiento de las variables que intervienen en el proceso.

Circuitos Fundamentales en Automatismos

• Circuito Principal o de Potencia: Es el encargado de transmitir la potencia a los receptores o elementos accionados (máquinas, motores, etc.). Este circuito está alimentado por un sistema trifásico alterno que proporcionará niveles de tensión elevados.
• Circuito Secundario o de Mando: Encargado de activar, desactivar o regular el circuito de potencia a través de distintos dispositivos de mando y control.

Fases del Diseño de un Automatismo Eléctrico

1. Fase 1: Diseño y funcionalidad del automatismo.
2. Fase 2: Selección y dimensionamiento de los dispositivos.
3. Fase 3: Confección del esquema eléctrico.
4. Fase 4: Mecanización del cuadro o armario eléctrico.
5. Fase 5: Montaje del automatismo.
6. Fase 6: Ensayo y prueba.
7. Fase 7: Puesta en servicio.