Sistemas Automáticos y Robótica: Conceptos Clave para la Industria

Sistemas Automáticos: Fundamentos y Componentes Clave

Los sistemas automáticos son aquellos que solo precisan de la intervención humana para su puesta en marcha y en el caso de bloqueo por alguna incidencia. Se clasifican principalmente en sistemas de lazo cerrado y de lazo abierto.

Tipos de Sistemas Automáticos

• Sistema de Lazo Abierto

  El ciclo que se realiza está prefijado y no se ve modificado por el resultado del proceso, tanto si es correcto como si no. Un ejemplo claro es el microondas, donde el tiempo de cocción se establece previamente sin retroalimentación sobre el estado final del alimento.

• Sistema de Lazo Cerrado

  En este tipo de sistema, existe un sensor capaz de regular el mecanismo de control en función de la respuesta del sistema. Un ejemplo común es un calentador eléctrico que ajusta su funcionamiento basándose en la temperatura detectada.

Componentes Esenciales de los Sistemas Automáticos

Controladores

Los controladores son los encargados de regular el funcionamiento del sistema y enviar las órdenes a los actuadores. Se pueden clasificar en:

• Controlador Temporizador

  Son dispositivos que conectan o desconectan el sistema después de que haya transcurrido un tiempo preestablecido.

• Controlador Programador

  Son dispositivos electrónicos que regulan una o varias acciones complejas según una secuencia programada.

Actuadores

Los actuadores son los mecanismos encargados de recibir las órdenes que llegan desde los controladores y de ejecutar el trabajo físico. Incluyen:

• Mecánicos: Suelen ser motores eléctricos.
• Eléctricos: Los más habituales son los relés.
• Neumáticos e Hidráulicos: Suelen ser cilindros.

Sensores

Los sensores se encargan de tomar datos del entorno o del proceso y facilitarlos a los controladores para que estos modifiquen las órdenes que envían a los actuadores. Algunos tipos comunes son:

• De Posición: Detectan la posición de un objeto y envían una señal al controlador.
• De Proximidad: Detectan si algo está cerca y envían una señal.
• De Presión: Cuando el sensor detecta un estímulo de presión, envía la señal correspondiente.
• De Temperatura: Cuando detecta la temperatura, envía una señal.

Robótica: Un Sistema Automático Avanzado

Un robot es un sistema automático de lazo cerrado que es capaz de captar señales que proceden del exterior, procesarlas y, a partir de ellas, modificar el plan de trabajo según una secuencia programada de acciones. Sus características principales son:

• Está capacitado para realizar una o varias operaciones.
• Es capaz de captar cambios en las variables del proceso.
• Puede ser reprogramado para diferentes tareas.

Tipos de Robots

• Robots Móviles

  Disponen de sistemas de desplazamiento que les permiten salvar obstáculos y de sensores capaces de captar el entorno y adaptarse a él.

• Robots de Brazo Articulado

  Constan de un brazo articulado y extensible en cuyo extremo está la herramienta de trabajo.

Operadores en Sistemas Industriales

Operadores Mecánicos

Los operadores mecánicos son elementos que transmiten o transforman el movimiento y la fuerza. Incluyen:

• Ejes
• Árboles
• Ruedas
• Engranajes
• Juntas Cardán
• Embragues
• Mecanismos biela-manivela
• Levas y excéntricas
• Muelles y resortes
• Frenos

Operadores Eléctricos

Los operadores eléctricos son fundamentales para el suministro y control de energía:

• Generadores

  Son la red eléctrica, las fuentes de alimentación, las pilas, baterías y acumuladores.

• Elementos de Control

  Están constituidos por interruptores, conmutadores, pulsadores y relés.

Operadores Electrónicos

Los operadores electrónicos se basan en el control de la corriente eléctrica a nivel de componentes:

• Componentes Pasivos

  Son fundamentalmente las resistencias fijas, las resistencias dependientes y los condensadores.

  • Las resistencias fijas se utilizan para ajustar la tensión o para limitar la corriente que circula.
  • Los condensadores están formados por dos placas metálicas separadas por un material aislante; almacenan energía eléctrica para cederla en un momento determinado.