AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS UNIDAD 1 DISPOSITIVOS DE ENTRADA, SALIDA Y CONTROL EN LOS SISTEMAS AUTOMÁTICOS Competencia particular. Instala dispositivos de entrada, salida y de control en sistemas automáticos. Resultado del aprendizaje propuesto RAP 1. Propone dispositivos de entrada, salida y control para sistemas automáticos. Dispositivos de entrada, salida y de control. Todo sistema de control automático en su forma básica está integrado por tres dispositivos, los de entrada, los de salida y los de control, ensamblados como se muestra a continuación. Dispositivo de entrada Dispositivo de control Dispositivo de salida Estos tres dispositivos los podemos clasificar de acuerdo operación y su principio físico o mecánico. Dentro de los podemos clasificar en manuales, semiautomáticos y Dentro de los segundos podemos clasificarlos en magnéticos, electrónicos y neumáticos. a su tipo de primeros los automáticos. eléctricos y Operación Manual. Se entiende como operación manual aquella acción en la que interviene el ser humano para cambiar el estado del dispositivo. Operación Semiautomática. Es aquella en la que interviene el ser humano para dar inicio a la acción pero el cambio de estado se logra con la activación de relevadores eléctricos y/o electrónicos. ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 1 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS Operación Automática. Es aquella en la cual el cambio de estado del dispositivo se realiza sin la intervención del ser humano Principio Físico Eléctrico-Magnético. Es aquel que permite a un dispositivo operar bajo los conceptos, fundamentos y leyes de la electricidad y el magnetismo. Dentro del rubro de la electricidad encontramos a los elementos resistivos y capacitivos como principales actores en el campo eléctrico y a los inductores en el campo magnético. Principio Físico Electrónico. Es aquel que permite a un dispositivo operar bajo los conceptos, fundamentos y leyes de la Electrónica, la cual puede ser Analógica, Digital, o una combinación de ambas. En el ámbito analógico encontramos a los Diodos, Transistores y Tiristores. En el campo Digital encontramos a las Compuertas, Multiplexores, Demultiplexores, Flip-flops, Circuitos Aritméticos, Microcontroladores y Controladores Lógicos Programables. Principio Físico Neumático. Es aquel que permite a un dispositivo operar bajo los conceptos, fundamentos y leyes que rigen el aire comprimido, siendo esta una de las formas de energía más antigua de la historia humana, la forma de aplicación se le conoce como Neumática1. Dispositivos de entrada. Un dispositivo de entrada llamado también elemento primario es el que permite captar las variaciones del medio o de las variables físicas, procesarlas y enviarlas al cerebro del sistema. Después de sentir las variaciones, cambian de estado sus contactos, lo que permite a su vez activar a los dispositivos de control. Las variaciones pueden ser provocadas por accionamiento de un interruptor, por presión, por 1 La neumática es el conjunto de las aplicaciones técnicas (transmisión y transformación de fuerzas y movimiento) que utilizan la energía acumulada en el aire comprimido. Disponible en http://www.iestomasyvaliente.edurioja.org/webtecno/documentos/4automatismos/1apuntesdeneumatica.pdf ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 2 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS cambio de temperatura, por cantidad de flujo, por presencia, por cantidad de luz, por cantidad de objetos, etc. Lo anterior ocasiona que se tenga a disposición una gran variedad de dispositivos de entrada que se pueden clasificar en Interruptores, Accionamientos y Sensores de proximidad. Interruptores. Un interruptor se puede definir2 como los dispositivos capaces de desviar o interrumpir el curso de una corriente eléctrica y van desde un simple interruptor hasta un complicado selector automático. Los interruptores se clasifican en Eléctricos y Electrónicos y los tipos más comunes de interruptores en el campo eléctrico son: Interruptor basculante: Interruptor cuyo miembro de actuación es una palanca de bajo perfil (basculador) que debe inclinarse en la/las posición(es) indicada(s) para lograr un cambio en el estado del contacto. Interruptor de pulsador: Interruptor cuyo miembro de actuación es un botón que debe presionarse para lograr un cambio en el estado del contacto. Interruptor rotativo: Interruptor cuyo miembro de actuación es una barra o un eje que debe rotarse en la/las posición(es) indicada(s) para lograr un cambio en el estado del contacto. Interruptor reed switch: Interruptor encapsulado en un tubo de vidrio al vacío que se activa al encontrar un campo magnético. Interruptor DIP: Viene del inglés ’’’dual in-line package’’’ y es una serie de varios micro interruptores unidos entre sí. 2 Definición vista en http://www.tiposde.org/cotidianos/395-tipos-de-interruptores/ ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 3 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS Hall-effect switch También usado en electrónica, es un contador que permite leer la cantidad de vueltas por minuto que está dando un imán permanente y entregar pulsos. Sensor de flujo: Es un tipo de interruptor formado por un imán y un reed switch. Interruptor de mercurio: Usado para detectar la inclinación. Consiste en una gota de mercurio dentro de un tubo de vidrio cerrado herméticamente, en la posición correcta el mercurio cierra dos contactos de metal. En las siguientes figuras3 se muestran diversos tipos de interruptores Interruptores DIP Interruptor Reed Interruptor Pulsador Interruptor de Balancín 3 Figura proporcionada por http://www.google.com.mx/search?q=tipos+de+interruptores&hl=es419&prmd=imvns&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ei=hxPRT9_bN6fg2QX3u5GyDw&ved=0C GwQsAQ&biw=1024&bih=475 ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 4 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS Interruptor de Palanca. El interruptor electrónico es implementado principalmente por el transistor bipolar y el tiristor ambos dispositivos semiconductores que nos permiten encender o apagar, activar o desactivar otros dispositivos en el momento en que se polarizan o disparan adecuadamente. El transistor bipolar funciona como interruptor al momento de pasar de corte a saturación y viceversa, cuando está en corte es un interruptor abierto y cuando está en saturación es un interruptor cerrado. A continuación se muestra la figura de diversos encapsulados de transistores bipolares ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 5 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS Una de sus mayores aplicaciones es la de activar y desactivar relés y puesto que el relé está conformado por una bobina y esta, es considerada una carga del tipo inductiva, al pasar el transistor de saturación a corte se presenta la "patada inductiva" que al ser repetitiva quema el transistor por lo que se debe hacer una protección con un diodo en una aplicación llamada diodo volante4. Se muestran en las figuras siguientes diversos circuitos5 interruptores electrónicos. El tiristor6 es otro de los dispositivos de estado sólido que por sus características de pasar de un estado de bloqueo a un estado de 4 Diodo Volante.- Se les llama así a los diodos que se ponen en paralelo con cargas reactivas; bobinas o condensadores permitiendo que estos puedan entregar energía almacenada sin afectar al circuito de interés o a ellos mismos Disponible en: http://www.buenastareas.com/ensayos/Concepto-De-Diodo-Volante/2768830.html 5 Diagramas proporcionados por http://www.profesormolina.com.ar/tutoriales/trans_bipolar.htm 6 El tiristor funciona como conmutador biestables.. ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 6 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS encendido al ser disparado7 permite ser utilizado en circuitos de interrupción electrónica. Se muestra a continuación el símbolo y circuitos de control y disparo de la compuerta. Circuito de disparo de un SCR, para variaciones de ángulo de 0 a 90° Circuito de disparo de un SCR, para variaciones de ángulos mayores a 90° Una mejora que se implementa a los circuitos mostrados, son los que se muestran a continuación. El circuito de la figura “a” ofrece un mejor resultado en virtud al uso de capacitores y de la resistencia colocada antes de la compuerta, con lo que se asegura una carga mayor a 0,6V para que pueda ser disparado el SCR. 7 Una de las formas de activar a un tiristor es colocar una señal en la terminal de compuerta, a esto se le llama en el medio disparar. ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 7 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS El circuito de la figura “b” muestra una doble red RC, para el control de compuerta, el voltaje retardado a través de C1 es usado para cargar a C2, lo que da por resultado un retardo aún mayor en la acumulación del voltaje de la compuerta. Los capacitores de la figura (12) generalmente caen en el rango de 0,01a1μF. Figura “a” Figura “b” El transistor como el tiristor por sus virtudes y ventajas ambos pueden ser utilizados en los módulos de control, como se comprenderá más adelante. Accionamientos. La palabra accionamiento es utilizada en el área de neumática e hidráulica para denotar al dispositivo capaz de provocar un cambio de estado en válvulas o electroválvulas, los accionamientos se pueden clasificar de acuerdo a su forma de operar, que puede ser manual, mecánico, neumático e hidráulico, y eléctrico, cada uno tiene su propia serie de dispositivos que les permiten mandar información al controlador. El accionamiento manual se realiza con pulsadores, palancas o pedales la simbología de cada uno de ellos se representa en la tabla siguiente. ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 8 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS El accionamiento mecánico es implementado por levas 8, muelle o rodillo, este último tiene dos versiones, el normal y el escamoteable9. Figura de una leva 8 En ingeniería mecánica, una leva es un elemento mecánico hecho de algún material (madera, metal, plástico, etc.) que va sujeto a un eje y tiene un contorno con forma especial. Disponible en http://es.scribd.com/doc/57254439/Clasificacion-y-Definicion-de-Levas-y-Seguidor 9 La válvula con accionamiento de rodillo escamoteable se acciona cuando la leva de un cilindro sobrepasa el rodillo en un sentido determinado. Si el rodillo no se presiona, la válvula vuelve a su posición normal por efecto de un muelle de recuperación. Cuando la leva del cilindro pasa por encima del rodillo en sentido contrario, el rodillo vuelve a su posición inicial y la válvula no se acciona. Disponible en: www.festo-didactic.com/ov3/media/.../00476595001135156654.pdf. ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 9 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS El accionamiento neumático tiene dos versiones el directo y el indirecto, este ultimo también conocido como servo pilotado, ambos utilizan aire comprimido para su operación que es tomado del mismo circuito o de otro circuito auxiliar, en la siguiente tabla se muestra la simbología de cada uno de ellos. El accionamiento eléctrico también tiene dos versiones, el de simple bobina y el de doble bobina y como puede deducirse su funcionamiento se basa en la fuerza que se provoca al hacer pasar una corriente eléctrica alrededor de una bobina con un núcleo de hierro desplazable en su interior. Tiene muchas ventajas frente al resto de accionamientos y da lugar a una tecnología conocida como Electroneumática. ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 10 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS Los sensores de proximidad. Los sensores de proximidad son a la fecha uno de los dispositivos de entrada más utilizados por la industria en sus sistemas de control. Los encontramos en industrias que manipulan y procesan en forma automática materiales, como madera, cerámica, papel, ladrillos, tejas. Así también se utilizan en las industrias fabricantes de productos para las artes graficas, envases y embalajes, y alimentos. Existen varios tipos de sensores de proximidad10 según el principio físico que utilizan. Los más comunes son los interruptores de posición, los detectores capacitivos, los inductivos, los fotoeléctricos, los ultrasónicos y los magnéticos. Se pueden utilizar para determinar la presencia de un objeto en una determinada posición, por ejemplo, el vástago de un cilindro neumático, apertura de pinzas, pantalla de seguridad, elevadores y puertas. También se utilizan para contar o seleccionar objetos que estén sobre una banda transportadora o cualquier otra superficie. Además se usan para determinar la frecuencia de rotación o la no rotación de engranes y mesas giratorias, para determinar el tipo de material, para determinar la dirección de un movimiento lineal, para supervisión de equipos y niveles de líquidos, así como también, para medidas de distancias y velocidad. Dentro del ámbito de la seguridad se utilizan para protección de inmuebles y equipos mediante la detección de siluetas. Interruptor de posición. El interruptor de posición también llamado final de carrera, sensor de contacto o interruptor de límite o limit switch en el idioma Ingles, son dispositivos eléctricos, neumáticos o mecánicos situados al final del recorrido de un elemento móvil, como por ejemplo una cinta transportadora, con el objetivo de enviar señales que puedan modificar el estado de un circuito. Internamente pueden contener interruptores 10 Información disponible en: es.wikipedia.org/wiki/Sensor_de_proximidad. ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 11 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS normalmente abiertos (NA), cerrados (NC) o conmutadores dependiendo de la operación que cumplan al ser accionados. Sensores de posición de bola, de ruleta y ajustable 11 Sensor capacitivo. Basa su funcionamiento en el principio físico de la capacitancia, señala un cambio de estado bajo la variación del estímulo de un campo eléctrico. Los sensores capacitivos detectan objetos metálicos, o no metálicos, midiendo el cambio en la capacitancia, la cual depende de la constante dieléctrica del material, su masa, tamaño, y distancia hasta la superficie sensible del detector. Forma física de un sensor capacitivo12. 11 Imagen proporcionada por: http://www.slideshare.net/federicoblanco2009/05-sensores Imagen proporcionada por: http://www.google.com.mx/search?q=sensor+capacitivo+funcionamiento&hl=es419&prmd=imvns&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ei=oYHaT-bDB-OM2gXxxTQBg&sqi=2&ved=0CHMQ_AUoAQ&biw=1024&bih=475 12 ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 12 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS Los sensores capacitivos están construidos en base a un circuito resonante RC13. Debido a la influencia del objeto a detectar, y del cambio de capacitancia, la amplificación se incrementa haciendo entrar en oscilación el oscilador. La señal de salida del oscilador alimenta otro amplificador, el cual a su vez, pasa la señal a la etapa de salida. Cuando un objeto conductor se acerca a la cara activa del detector, el objeto actúa como un condensador. El metal, vidrio o material plástico que irrumpe en la zona activa de conmutación depende de los parámetros siguientes: Distancia de la substancia a la superficie sensible. Dimensiones del material dieléctrico. Constante dieléctrica de la substancia. La sensibilidad14 de la mayoría de los sensores capacitivos, puede ajustarse por medio de un potenciómetro ajustable. Ajustando la sensibilidad, es posible inhibir la detección de determinados materiales, al mismo tiempo que se permite la detección de otros. Esto permite, por ejemplo la detección del nivel de líquidos dentro de una botella de plástico. La distancia de conmutación del sensor se determina generalmente con una placa metálica puesta a tierra, actualmente se dispone de sensores con una distancia de detección máxima de 70 mm. Sensor inductivo. Basa su funcionamiento en las variaciones de salida de un oscilador de alta frecuencia, es decir se diseñan para producir un campo magnético y detectando las pérdidas de corriente de dicho campo generadas al introducirse en él los objetos de detección férricos y no férricos. 13 Un circuito oscilador es un circuito que es capaz de convertir la corriente continua en una corriente que varía de forma periódica en el tiempo (corriente periódica); estas oscilaciones pueden ser senoidales, cuadradas, triangulares. Disponible en: http://es.wikipedia.org/wiki/Oscilador 14 Se llama sensibilidad en los sensores a la distancia de conmutación, es decir, la distancia en la cual una placa de verificación acercándose a la superficie activa, produce un cambio en la señal. Disponible en: manual de sensores de Festo Didactic. ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 13 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS Los principales componentes del sensor incluyen un oscilador, un rectificador demodulador, un amplificador y una etapa de salida, el oscilador consiste en una bobina con núcleo de ferrita y un condensador. La señal de alta frecuencia del campo magnético es directamente recogida por medio del núcleo de ferrita, el cual está expuesto parcialmente, este campo se extiende en la superficie sensible del sensor y se define como la zona activa de conmutación. Tensión Externa Fuente de tensión Zona activa de conmutación Oscilador Demodulador Etapa de disparo Indicador de conmutación Etapa de salida Diagrama de bloques de un sensor de proximidad inductivo Cuando se aplica tensión al sensor, el oscilador utiliza su bobina para generar el campo electromagnético de alta frecuencia. Al aproximarse un objeto conductor penetra a la zona de conmutación activa, absorbe la energía del oscilador a través de las corriente parasitas resultantes. Esto causa una amortiguación de las oscilaciones y el cambio de intensidad resultante es evaluado electrónicamente, esta evaluación reconoce un cambio específico de amplitud de oscilación y genera una señal que conmuta la salida de estado sólido a la posición de encendido (ON), o de apagado (OFF). Los sensores de proximidad inductivos solo pueden detectar materiales conductores de electricidad. ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 14 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS La distancia de conmutación de estos sensores se determina utilizando una placa estándar15 que permite realizar comparaciones diferentes entre estos tipo de sensores. El uso de placas con mayor superficie no provoca cambios en la distancia de detección, pero se puede reducir si se eligen placas más pequeñas. Sensor Fotoeléctrico. Los sensores de proximidad fotoeléctricos también llamados ópticos utilizan métodos ópticos y electrónicos para el reconocimiento de objetos. Existen tres tipos de sensores fotoeléctricos, los sensores por barrera de luz, reflexión sobre espejo o reflexión sobre objetos. Generalmente se utiliza luz roja o infrarroja, teniendo la luz roja la ventaja de permitir un ajuste visual del eje óptico del sensor durante el ajuste, la luz infrarroja que es invisible para muestra visión, se utiliza cuando se requiere una elevada luz de salida, por ejemplo, para cubrir largas distancias, además tiene la ventaja de que es menos sensible a interferencias. Tensión Externa Fuente de tensión Salida de conmutación Zona activa de conmutación Oscilador Emisor fotoeléctrico Receptor fotoeléctrico Preamplificador Enlace con compuerta And Convertidor de nivel de pulsos Indicador de conmutación Etapa de salida Diagrama de bloques de un sensor de proximidad fotoeléctrico. 15 Una placa estándar es una pieza rectangular de acero de 1 mm, de grueso cuyo lado es igual al diámetro interior de la superficie de detección o tres veces la distancia nominal de detección, el mayor de los dos valores debe ser igual a la longitud del lado de la placa estándar. ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 15 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS La luz que sale del emisor es modulada16 (pulsante), por el oscilador. La modulación del oscilador receptor es ajustada a la del emisor. Esto reduce la posibilidad de interferencias de la luz ambiental. Los diodos semiconductores emisores de luz17 (LEDs), son fuentes adecuadas de luz roja e infrarroja. Son pequeños, fiables, tienen una larga vida útil y su luz es fácil de modular. Los elementos semiconductores especializados (tales como los fotodiodos y fototransistores) cuyo gran espectro18 sensitivo se halla aproximadamente en la gama de los 800-950 nm (Nanómetro), de longitud de onda, son también buenos receptores por razones similares. Emisor y receptor pueden montarse en el mismo cuerpo (como se hace con los sensores de reflexión directa y con los de retrorreflexion), o también en cuerpos separados (como las barreras fotoeléctricas). El receptor de rayos infrarrojos suele ser un fototransistor o un fotodiodo. El circuito de salida utiliza la señal del receptor para amplificarla y adaptarla a una salida que el sistema pueda entender. Símbolo de un fototransistor. Símbolo de un fotodiodo La señal enviada por el emisor puede ser codificada para distinguirla de otra y así identificar varios sensores a la vez esto es muy utilizado en la robótica en casos en que se necesita tener más de un emisor infrarrojo y solo se quiera tener un receptor. 16 Modulación engloba el conjunto de técnicas que se usan para transportar información sobre una onda portadora. Disponible en : es.wikipedia.org/wiki/Modulación 17 Los LEDs son básicamente pequeños diodos que producen luz cuando una corriente eléctrica pasa a través del material semiconductor del que están hechos, Disponible en: http://www.taringa.net/posts/info/3124874/Diodo-emisor-de-luz-_LED_.html 18 Se llama un espectro visible a la región del espectro electromagnético que el ojo humano es capaz de percibir. A la radiación electromagnética en este rango de longitudes de onda se le llama luz visible o simplemente luz. No hay límites exactos en el espectro visible; un típico ojo humano responderá a longitudes de onda desde 400 a 700 nm aunque algunas personas pueden ser capaces de percibir longitudes de onda desde 380 a 780 nm. Disponible en: http://es.wikipedia.org/wiki/Espectro_visible ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 16 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS Sensor ultrasónico. El sensor ultrasónico es un detector de proximidad que puede trabajar sin roces mecánicos, ya que emite impulsos ultrasónicos que se reflejan en los objetos a detectar, el cual regresa un eco que el sensor recibe y lo convierte en una señal eléctrica que es analizada de acuerdo al tiempo de transcurso del eco, es decir se valora la distancia temporal entre el impulso de emisión y el impulso del eco. Aplicación de un sensor ultrasónico19. Este tipo de sensor tiene un rango de detección de hasta ocho metros, solo pueden trabajar en el aire y son capaces de detectar materiales, formas, colores y superficies diferentes. Su desventaja es el de presentar problemas de detección en las zonas ciegas20 y el problema de provocar falsas alarmas. 19 Imagen proporcionada por: http://www.google.com.mx/imgres?imgurl=http://madisonco.com/madison/espanol/reference/image s/NC-operation 20 La zona ciega es la zona comprendida entre el lado sensible del detector y el alcance mínimo en el que ningún objeto puede detectarse de forma fiable. ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 17 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS Sensor magnético. Basan su principio de funcionamiento en que al acercarse un imán, el sensor detecta. Internamente, poseen un reed switch, que es el que provoca la detección Se caracterizan por poder conmutar a gran distancia, detectan objetos magnéticos (imanes generalmente permanentes) que se utilizan para accionar el proceso de la conmutación. Este sensor tiene la ventaja a través del principio magnético de que este puede pasar a través de muchos materiales no magnéticos, el proceso de la conmutación se puede también accionar sin la necesidad de la exposición directa al objeto. Usando los conductores magnéticos como el hierro, el campo magnético se puede transmitir sobre mayores distancias para, por ejemplo, poder llevar la señal atreves de áreas de alta temperatura. Dispositivos de salida. Los dispositivos de salida también llamados elementos finales de control o actuadores, son los encargados de realizar el trabajo del sistema de control, en otras palabras, son los que actúan sobre proceso, sistema ó maquina, modificando su funcionamiento, de acuerdo a las órdenes del controlador. El dispositivo de salida funciona recibe y ejecuta las órdenes para llevar el proceso al funcionamiento adecuado. Los dispositivos de salida o actuadores se pueden clasificar de acuerdo al medio en que actúan, así tenemos que. En el medio eléctrico son los motores eléctricos y pueden ser en todas sus versiones. En el medio electrónico nos encontramos elementos capaces de transformar las señales de corriente o voltaje en señales físicamente útiles, como pueden ser los monitores, los visualizadores o display21 , o una serie o sistema de luces que se encienda automáticamente cuando esté oscureciendo. En el medio neumático e hidráulico son los llamados cilindros, también en todas sus versiones, y los llamados motores neumáticos e hidráulicos. 21 Se llama visualizador, display en inglés, a un dispositivo de ciertos aparatos electrónicos que permite mostrar información al usuario de manera visual. Disponible en: http://es.wikipedia.org/wiki/Visualizador ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 18 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS Actuador eléctrico. Como ya mencionamos un actuador eléctrico es un motor el cual solo requiere de energía eléctrica como fuente de poder, es altamente versátil y prácticamente no hay restricciones respecto a la distancia entre la fuente de poder y el actuador. Los actuadores eléctricos más usados son los motores de inducción, de continua, sin escobillas y paso a paso., de cada uno de ellos existe una gran cantidad de modelos. En la mayoría de los casos es necesario utilizar reductores, debido a que los motores son de operación continua. Imagen de un actuador eléctrico22 Actuadores electrónicos.23 Como ya se mencionó los visualizadores son los elementos finales en los sistemas de control electrónico, pero estos actuadores también pueden ser los servomotores, los cuales son muy utilizados en los aparatos mecatrónicos, como por ejemplo, en los robots. Los servomotores CA sin escobillas se utilizaran en el futuro como actuadores de posicionamiento preciso debido a la demanda de funcionamiento sin tantas horas de mantenimiento. Actuadores neumáticos. Todos los mecanismos que convierten la energía del aire comprimido en trabajo mecánico se les llama actuadores neumáticos. En esta clasificación aparecen los fuelles y diafragmas, que utilizan aire comprimido y también los músculos artificiales de hule, que últimamente han recibido mucha atención. 22 23 Imagen proporcionada por: http://www.google.com.mx/search?q=actuadores%20electricos Definición disponible en: http://es.wikipedia.org/wiki/Actuador ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 19 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS Los actuadores neumáticos los podemos clasificar en dos grandes grupos, los cilindros neumáticos y los motores neumáticos, dentro de los primeros encontramos a los cilindros de simple y doble efecto, así como a los rotativos, Imagen de un cilindro neumático.24 Imagen de un cilindro rotativo.25 24 25 Imagen proporcionada por: http://automatastr.galeon.com/a-actuador.htm Imagen proporcionada por: www.tecnautomat.com/adj_productos/54.pdf ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 20 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS Dentro de los segundos encontramos a los motores que pueden ser, motores de aleta o motores de pistones. Estos elementos transforman la energía neumática en un movimiento de giro mecánico. Funcionan igual que los cilindros de giro pero el ángulo de giro no está limitado. Estos actuadores por método de la presión introducida podemos obtener un movimiento rotativo. Las ventajas que presentan son la de tener una construcción sencilla, de peso ligero, arranque y paro rápido, Insensibilidad al polvo, agua, calor y frio. Logra alcanzar velocidades entre los 3000 y 8500 revoluciones por minuto. Actuadores hidráulicos. Los actuadores hidráulicos, que son los de mayor antigüedad, pueden ser clasificados de acuerdo con la forma de operación, funcionan en base a fluidos a presión. Existen tres grandes grupos: Cilindro hidráulico. Motor hidráulico. Motor hidráulico de oscilación. Cilindro hidráulico. De acuerdo con su función podemos clasificar a los cilindros hidráulicos en 2 tipos: de Efecto simple y de acción doble. Cilindro de simple efecto.26 26 Imagen proporcionada por: http://www.google.com.mx/search?q=actuadores+neumaticos+rotativos&hl=es419&prmd=imvns&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ei=x2LbT63pBqOj2QWjtbnSCA&ved=0CFcQ_A UoAQ&biw=1024&bih=475 ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 21 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS En el primer tipo se utiliza fuerza hidráulica para empujar y una fuerza externa, diferente, para contraer. El segundo tipo se emplea la fuerza hidráulica para efectuar ambas acciones. Motor hidráulico. Estos motores los podemos clasificar en dos grandes grupos, el primero es el de tipo rotatorio en el que los engranes son accionados directamente por aceite a presión, y el segundo, de tipo oscilante, en donde el movimiento rotatorio es generado por la acción oscilatoria de un pistón o percutor; este tipo tiene mayor demanda debido a su mayor eficiencia. Actuador rotativo de paleta La tecnología de los actuadores hidráulicos permite conseguir un par elevado en un espacio reducido. Además, se pueden controlar de una forma extraordinariamente precisa y fácil. Dispositivos de control. En un sistema de control automático, el dispositivo de control es el cerebro del sistema, es el que decide la acción a tomar en función de la información que le envía el sensor, esta información la procesa y envía las órdenes necesarias para que se active o desactive el elemento final de control ó actuador, la operación de este provoca que el sistema ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 22 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS elimine el error y el sistema vuelva hacer estable, es decir, regresa a su estado inicial. Los dispositivos de control también llamados controladores se pueden clasificar en dos formas que pueden ser de acuerdo al ambiente de trabajo y de acuerdo a la forma en que eliminan al error y así tenemos que para los primeros se les conoce como: Controlador Eléctrico-Electrónico. Controlador Neumático. Controlador Hidráulico. Y para los segundos se les conoce como Controlador Controlador Controlador Controlador Proporcional. Derivativo. Integral Proporcional-Integral-Derivativo. Cabe aclarar que puede existir una combinación de dos de ellos, pero en todo caso actualmente los controladores son fabricados con elementos electrónicos en la mayor parte de las veces. Cada día es más común el uso del controlador lógico programable (PLC); y el microcontrolador, dispositivos de fácil dialogo hombremáquina Los controladores lógicos programables electrónicos son sistemas basados en los microprocesadores usados para control de maquinas y procesos industriales. El primer controlador fue diseñado por la corporación Gould en 1968 para la empresa General Motor, con la finalidad de reemplazar la instalación eléctrica basada en relevadores usada para el control automático de líneas de transferencia. La razón para esto fue permitir una técnica de operación de las máquinas por una reprogramación en lugar de re alambrar los relevadores Un controlador lógico programable tiene relativamente componentes como se puede observar en la figura ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ pocos 23 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS CPU de presión de limite de flotador etc Interruptor Modulo de entradas Procesador Memoria Lámparas Arrancadores Válvulas de control, etc Elementos finales de control Modulo de salidas Fuente de Poder DC Representación en diagrama de bloques de un PLC. De la figura se observa que consiste de una unidad procesadora de control (CPU), y un modulo de entradas y un modulo de salidas. El CPU contiene una memoria, un procesador y una fuente de poder, así el controlador programable corre sus programas al recibir señales de entrada por medio de su modulo de entrada desde fuentes externas, tales como botoneras o interruptores diversos, estas entradas son usadas por el programa para determinar que salidas son activadas Las salidas son conectadas a diferentes dispositivos finales de control, tales como válvulas solenoides, Bobinas de arrancadores o lámparas, etc Como se menciono anteriormente, una ventaja de el PLC sobre los relevadores es que estos son fácilmente reprogramables pero existen otras ventajas que enumeramos a continuación 1) Bajo costo.- Los PLC tienden a ser baratos pues su costo es frecuentemente más bajo si se requirieran más de cuatro relevadores en el sistema 2) Tamaño pequeño.- El PLC solo requiere una pequeña fracción de el espacio requerido por un gabinete de relevadores de control para hacer el mismo trabajo ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 24 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS 3) Características avanzadas.- Su capacidad de Software memoria y su 4) Trabajo industrial.- Un PLC esta diseñado para trabajar en ambiente industriales pesados, en donde hay altos niveles de ruido eléctrico y líquidos tales como agua o aceite 5) Facilidad de interfase.La computadora trabaja con niveles bajos de señales eléctricas de DC, a fin de tener un control mundial de los dispositivos de entrada y salida 6) Uso de diagramas de escalera.El diagrama de escalera es la simbología usada por la industria para representar sistemas de control a base de relevadores eléctricos. Originalmente el PLC fue diseñado para ejecutar solo el encendido y apagado del control de una maquina esto significa que se puede parar o arrancar motores eléctricos o energizar válvulas solenoides o electroválvulas En el control de procesos, esto significa que se pueden controlar diferentes variables, tales como la presión, el nivel y la temperatura. Las aplicaciones de los PLC son muy extensas dentro del control de los procesos continuos y en los servomecanismos, algunas de ellas son la que se mencionan a continuación En En En En En control de robot procesos térmicos líneas de transferencia automático pesaje de productos control ambiental en edificios. Pasemos a continuación hablar de los microcontroladores, los cuales son también dispositivos electrónicos que se pueden programar al igual que un PLC. Un microcontrolador (abreviado μC, UC o MCU) es un circuito integrado programable, capaz de realizar la tarea de enviar las instrucciones del ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 25 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS programa desde la memoria, interpretarlas y hacer que se ejecuten, también incluye circuitos para realizar operaciones aritméticas y lógicas elementales en una unidad conocida como ALU, siglas de la palabra en Ingles Arithmetic Logic Unit (Unidad Lógica Aritmética). Un microcontrolador incluye en su interior las tres principales unidades funcionales de una computadora: unidad central de procesamiento (CPU), memoria y periféricos de entrada/salida, además incluye módulos de oscilador, temporizador, control de interrupciones y perro guardián. Oscilador Temporizadores Control de interrupciones E/S paralela E/S analógica E/S serie C Buses de direciones, datos y control P U Perro guardian Menoria RAM Memoria ROM Diagrama de bloques de un microcontrolador. Los microcontroladores tienen la capacidad para mantener la funcionalidad a la espera de un evento como pulsar un botón o de otra interrupción, pueden utilizar palabras de cuatro bits y funcionan con frecuencias desde 4 kHz hasta 20 kHz. El consumo de energía durante el sueño (reloj de la CPU y los periféricos), puede ser sólo nanovatios, lo que los hace muy adecuados para aplicaciones con batería de larga duración. Al ser fabricados, la memoria ROM del microcontrolador no posee datos, y para que pueda controlar algún proceso es necesario generar o crear y luego grabar en la EEPROM o equivalente del microcontrolador algún programa, el cual puede ser escrito en lenguaje ensamblador u otro lenguaje para microcontroladores; sin embargo, para que el programa pueda ser grabado en la memoria del microcontrolador, debe ser ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 26 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS codificado en sistema numérico hexadecimal que es finalmente el sistema que hace trabajar al microcontrolador cuando éste es alimentado con el voltaje adecuado y asociado a dispositivos analógicos y discretos para su funcionamiento. Los dispositivos mencionados son lo más actual, pero no hay que olvidar que cuando se habla de dispositivos de control, no debemos de olvidar que cualquier interruptor ya sea del tipo mecánico-eléctrico, eléctricomagnético o electrónico, es un dispositivo de control. Resultado del aprendizaje propuesto RAP 2. Aplica dispositivos de entrada, salida y control en sistemas automáticos. Una vez visto en la sección anterior los diversos dispositivos de entrada, de salida y de control, hablaremos en esta sección como se pueden utilizar en los sistemas y procesos automáticos dichos dispositivos. Dentro del ámbito de las operaciones de los sistemas y procesos industriales automatizados principalmente se requiere que las máquinas puedan arrancar o parar, acelerar o desacelerar, avanzar o retroceder, o se requiere que los productos se puedan tomar o dejar, transferir o llevar, ensamblar o unir, por lo que a continuación se explicara en forma breve cada una de las operaciones mencionadas. Operación de arranque y paro. Las operaciones de arrancar o parar al proceso requieren de circuitos eléctricos, electrónicos o neumáticos que permitan la operación con facilidad y seguridad. Para tal efecto existen circuitos muy bien establecidos para lograr dicha operación, como el circuito electromagnético de arranque y paro que se muestra a continuación. ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 27 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS Circuito básico de arranque y paro. Este circuito permite arrancar o parar mediante los botones BA y BP respectivamente una maquina accionada mediante un motor gobernado por la aplicación de energía o no a la bobina B que pertenece a un relevador, el cual, mediante la conexión o desconexión de sus contactos activa al motor. Operación de acelerar o desacelerar. Muchos procesos requieren que las maquinas aceleren a desaceleren, para lo cual se tiene diversos circuitos que reciben el nombre de variadores de velocidad, es este campo se tiene que tener en cuenta si el motor es de CA o de CD, por lo que cada uno de ellos tendrá su propio circuito que permita cumplir con los conceptos, principios y leyes fundamentales de operación de los motores. Los motores de CA más usados en la industria son los llamados asíncronos de jaula de ardilla y para variar su velocidad se requiere variar su frecuencia o aumentando o disminuyendo su número de polos, en el mercado existe una gran variedad de variadores de velocidad que cubren con la mayor parte de las condiciones de operación requeridas. Los variadores de velocidad para motores de CA reciben el nombre de convertidores si son alimentados por una fuente trifásica y se dividen en Convertidores directos y convertidores indirectos. El diagrama básico de un variador de velocidad se muestra a continuación. ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 28 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS Circuito variador de frecuencia27 Operación de avance o retroceso. Si el proceso requiere avanzar o retroceder se tienen circuito como el que se muestra a continuación. 27 Imagen proporcionada por: www.udb.edu.sv/udb/archivo/guia/electrica.../control.../guia-9.pdf ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 29 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS El circuito permite la activación de dos motores uno de ellos mueve al proceso hacia adelante, mientras el otro mueve al proceso en reversa. El paro es prioritario al arranque, los motores no pueden activarse al mismo tiempo ya que los contactos M2 y M1 trabajan en forma alternada es decir uno está abierto mientras el otro está cerrado, por otro lado los interruptores de límite TD2 y TD1 no permiten la operación de los botones adelante y reversa al mismo tiempo. En el ámbito de la electrónica se tienen diversos circuitos que nos permiten realizar las operaciones antes mencionadas, como el que se muestra, el cual permite realizar una inversión de giro a un motor de CD Los pulsos lentos generados por el circuito integrado LM 55528 son amplificados en corriente para excitar las bobinas de los relevadores los cuales forman una llave de cruce que alimenta el motor con una fuente de poder diferente a la del circuito de control. Obviamente las bobinas de estos relevadores determinarán el voltaje del circuito oscilador; pero la capacidad de amperaje para manejar al motor 28 El LM555 es un reloj o un temporizador, es un integrado el cual tiene muchas aplicaciones pero entre las más comunes es la de poder generar pulsos de reloj. ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 30 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS la determinan la capacidad de los contactos del relevador, ya que esta es independiente de la parte de control. Como se podrá haber dado cuenta el lector, la función de la mayoría de los circuitos de control es la de activar o desactivar a un relevador29, por lo que a continuación se muestra un circuito que permite la activación de un relevador por control remoto infrarrojo (IR). En estado inicial la bobina del relevador no está activada por lo que sus contactos permanecen abiertos o cerrados. En el momento en que se oprime el botón pulsador del emisor, la bobina del relevador se energiza cambiando de estado sus contactos y 29 El relé o relevador es un dispositivo electromecánico. Funciona como un interruptor controlado por un circuito eléctrico en el que, por medio de una bobina y un electroimán, se acciona un juego de uno o varios contactos que permiten abrir o cerrar otros circuitos eléctricos independientes. Fue inventado por Joseph Henry en 1835. Disponible en: es.wikipedia.org/wiki/Relé ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 31 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS permanecerán en ese estado hasta que se oprima nuevamente el botón pulsador del emisor. Su alcance es de aproximadamente de 4 metros, para lo cual utiliza 2 Led infrarrojos. Se recomienda que el fototransistor ( IR 30 RX ) no este expuesto directamente a la luz del día ya que eso puede afectar su sensibilidad. Tanto el emisor como el receptor tienen un potenciómetro de 10K, el cual sirve para ajustar la frecuencia a la que han de trabajar. El LED1 encenderá cuando el circuito este recibiendo señal del emisor. El LED2 solo indica el estado del relevador. El Ajuste de la frecuencia se logra colocando al potenciómetro en su posición media, se mantiene presionado al pulsador del emisor apuntando hacia el receptor y se hace girar poco a poco su potenciómetro hasta que el LED1 del receptor encienda indicándonos que está recibiendo el pulso del emisor. Operación de tomar, dejar, transferir o ensamblar. Cuando en los procesos se requiere de tomar o dejar, transferir y/o ensamblar piezas, se pueden utilizar varias herramientas entre las que podemos mencionar: las tenazas, los magnetos o la succión. Cada una de estas herramientas está asociada a diversos elementos y dispositivos de control que permiten su operación. Las tenazas también llamadas pinzas o gripper en el idioma Ingles, son usadas en la industria tanto en procesos manuales como en procesos automáticos, en estos, principalmente son los elementos finales31 de los robots industriales, es una herramienta que está unida a la muñeca, se utiliza para tomar y sujetar un objeto o una pieza de trabajo y llevarla de un punto a otro. 30 IR de la palabra en Ingles Infra Red (Infra rojo en español). RX de la palabra en Ingles Receiver Data (Datos del receptor en español). 31 El termino elemento final o actuador final en robótica se utiliza para describir la mano. El actuador final representa la herramienta especial que permite al robot de uso general realizar una aplicación particular, y debe diseñarse específicamente para dicha aplicación. Disponible en: http://cfievalladolid2.net/tecno/cyr_01/robotica/sistema/terminal.htm ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 32 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS Pinza de pequeño tamaño para robots, accionada por dos servomotores32 Otra forma de transferir materiales es mediante el uso de grúas,33 que se pueden clasificar en móviles y fijas; Dentro de las primeras las encontramos sobre cadenas u orugas y sobre ruedas o camión; Dentro de las segundas encontramos a las llamadas grúas puente o de pórtico, las de torre, la de horquilla la elevadora o montacargas. A cada una de las grúas mencionadas, se le puede adaptar un electroimán en la polea inferior, por lo que reciben el nombre de grúas electromagnéticas o electroimán , las cuales utilizan la energía electromagnética en una gran varilla de metal que pose grandes espiras de cable conductor de alambre, conectadas a baterías u otras fuentes que generen energía eléctrica. 32 Imagen proporcionada por: http://www.google.com/imgres?q=tenazas+en+robots&hl= Una grúa es una máquina de elevación de movimiento discontinuo destinado a elevar y distribuir cargas en el espacio suspendidas de un gancho. Por regla general son ingenios que cuentan con poleas acanaladas, contrapesos, mecanismos simples, etc. para crear ventaja mecánica y lograr mover grandes cargas. Disponible en: es.wikipedia.org/wiki/Grúa_ 33 ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 33 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS En este tipo de grúas el campo magnético puede ser manipulado en un amplio rango mediante el control de la corriente eléctrica. Grúa máquina34 Otro medio utilizado para llevar de una estación de trabajo a otra materiales es el de la succión35 que en conjunto con el efecto Venturi36 nos permite el transportar de dicho materiales. Apoyándonos en las maquetas de la empresa Astriane describiremos tanto las operaciones de transferencia de materiales así como la aplicación de los elementos de entrada, salida y de control en un proceso automatizado el cual nos llevara al ensamble de un producto manufacturado. 34 Figura proporcionada por: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Grua_maquina.svg Extracción de un líquido de su recipiente aspirándolo o chupándolo con los labios. Absorción de un líquido o un gas que es atraído hacia el interior de un cuerpo o un mecanismo. Definiciones proporcionadas por: Diccionario Manual de la Lengua Española Vox. © 2007 Larousse Editorial, S.L. 35 36 El efecto Venturi (también conocido tubo de Venturi) consiste en que un fluido en movimiento dentro de un conducto cerrado disminuye su presión al aumentar la velocidad después de pasar por una zona de sección menor. ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 34 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS El sistema Astriane está conformado por tres maquetas denominadas: El sistema de succión tipo Venturi. El sistema de transferencia Peleric. El sistema de ensamble Majoric. Sistema de succión tipo venturi. Un venturi se compone de un eyector que alimentado con aire comprimido, causa una depresión en un orificio practicado perpendicularmente al conducto, asociado a un juego de ventosas, el venturi permite aspirar todo tipo de piezas y es muy usado en las aplicaciones de ensamble automatizado. Esquema de un generador de vació tipo venturi A continuación describiremos brevemente la conexión y operación del sistema de succión tipo venturi. Su alimentación puede ser suministrada a través de válvulas distribuidores del tipo monoestables 5/2, dado que solo hay un único orificio que alimentar se utiliza una única vía del distribuidor tapándose la otra, como se nuestra en la figura la cual nuestra una posición de reposo ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 35 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS Diagrama de conexión de un generador de vació en posición de reposo Cuando se acciona el botón pulsador37 la posición de la válvula 5/2 cambia de estado y permite la entrada del aire al generador de vació, lográndose una aspiración a través de la ventosa que como se muestra en la siguiente figura la línea horizontal ya fue aspirada Diagrama de conexión de un generador de vació en posición activa Una aplicación del venturi la podemos describir mediante la operación de la maqueta didáctica, la cual consta, además del generador de vació, de la válvula 5/2, la ventosa flexible, de un vacuostato38 que permite l Accionamiento manual ver página #8 del texto El Vacuostato es una válvula reguladora de vacío 2/2 NO, con nivel de vacío ajustable para la conmutación, detecta el valor del vacío, y el rele se activa cuando se haya alcanzado una presión determinada y corta el flujo de aire comprimido.. 37 38 ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 36 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS constatar que existe el vació, de dos cilindros neumáticos los cuales permiten el movimiento de desplazamiento accionadas con dos válvulas distribuidoras 5/2 y de un botón de control como se muestra a continuación. La operación que se realiza consiste en tomar una pieza de la posición 1 y dejarla en la posición 2, de una base fija (ver figura). ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 37 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS Para lo cual se requiere conectar todos los elementos a una alimentación neumática y eléctrica que se nuestra en el siguiente diagrama. Diagrama de conexión neumática El requerimiento de presión es de 6 bares de aire comprimido filtrado. Para controlar la operación se utiliza un controlador, y la conexión se nuestra a continuación. ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 38 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS Diagrama de conexión eléctrica El procedimiento a seguir es el siguiente. Al accionar el botón de inicio el programa del PLC previamente cargado ordena al cilindro A, avanzar a la posición 1, al llegar a esta se ordena al cilindro D bajar su embolo para tomar la pieza, una vez en posición se ordena al venturi que succione para tomar la pieza, y luego se ordena que el cilindro D regrese, y después al cilindro A se colocara en la posición 2, se ordena que el cilindro D baje para dejar la pieza y luego sube para terminar el ciclo. ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 39 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS Lo anterior sirve para que el alumno logre comprobar los beneficios de un sistema de succión tipo venturi ya que puede identificar, conectar y manipular a los elementos de entrada, salida y de control en el sistema. Sistema de transferencia Peleric. Las industrias de proceso son tal vez los lugares en donde se emplean con mayor frecuencia los sistemas de transferencia, ya que un producto puede necesitar desplazarse a diferentes estaciones de trabajo. El desplazamiento puede ser realizado por medio de bandas ó cintas transportadoras operadas por motores paso a paso, por medio de brazos mecánicos o por medio de un sistema de transferencia a base de elementos neumáticos que acciona una placa porta objetos, como el sistema de transferencia de placa denominado Peleric, el cual describimos a continuación. El sistema de transferencia Peleric muestra la operación de dos cilindros neumáticos operados por electroválvulas y controladas mediante un PLC que recibe información de un grupo de sensores fin de carrera. La tarea se realiza cuando se acciona el cilindro T con un movimiento de su embolo positivo hacia la izquierda, el cual en su extremo exterior tiene colocado el cilindro I con un movimiento de su embolo positivo hacia bajo que se inserta en un orificio denominado barreno de registro como se muestra en la figura ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 40 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS La figura muestra la posición de reposo, es decir los émbolos se encuentra dentro de los cilindros. Una vez activado el cilindro T su embolo sale y llega al siguiente barreno de registro, en ese momento sale el embolo del cilindro e inserta en el barreno de registro (ver figura). Una vez realizado lo anterior el cilindro T regresa a su posición de reposo llevando consigo al cilindro I, y la placa porta objetos,(ver figura), en esa posición el embolo del cilindro I regresa a su posición de reposo. ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 41 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS La alimentación eléctrica es mediante una fuente de 24 VDC., y la neumática mediante aire comprimido a una presión de 6 bares. El diagrama se muestra a continuación. Diagrama de conexión eléctrica del sistema de transferencia Peleric. El programa instalado en el Peleric tiene programada la salida Q2.0 del PLC (representado como salida 0 como se muestra en la figura), en modo seguro (salida cerrada/abierta en modo RUN/STOP del PLC), ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 42 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS Se puede utilizar esta función para cortar el suministro de 24 V del común de las salidas. Conexión del PLC para un modo seguro. La conexión neumática del sistema Peleric tiene dos formas de conexión, una es por medio de electroválvulas monoestables39 y la otra por medio de electroválvulas biestables40. El diagrama de la conexión que se presenta más adelante visualiza a los cilindros T e I en estado de reposo al cilindro T tiene su vástago adentro y al cilindro I tiene su vástago fuera. Si se usan las electroválvulas biestables se debe reposicionar el estado de los cilindros en forma manual. Se pueden conectar los botones de mando de la consola de control directamente en paralelo sobre las bobinas de las electroválvulas. El software permite generar un ciclo de avance ya sea por medio de un control manual o por medio de un control automático, este último se puede operar mediante un ciclo automático o por medio de una acción paso a paso. 39 Válvulas monoestables. Son aquellas que tienen una posición de reposo estable, que es en la que permanecerá la válvula de forma indefinida si no actúa sobre ella el dispositivo de mando. 40 Válvulas biestables. Son aquellas que no tienen una única posición de reposo estable; es decir, que aunque se anule la señal que provocó la posición en la que se encuentra, la válvula seguirá en esa misma posición hasta que se active la señal correspondiente a una nueva posición. Definiciónes proporcionadas por. http://jgvaldemora.org/blog/tecnologia/wp-content/uploads/ ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 43 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS Modo manual. Este modo se logra colocando el conmutador del sistema MANUAL/AUTO a la posición manual, el control de los actuadores se obtiene al accionar los botones. ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 44 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS Control automático. Se debe de verificar que los actuadores se encuentran en su posición inicial, después colocar el conmutador MANUAL/AUTO en la posición auto, la entrada 4 debe de prender. Poner el conmutador RUN/STOP del PLC en la posición run, el visualizador estado Inicial debe de prender así como el Led # 1 de la salida del PLC. A continuación pulse el botón de inicio ciclo. Al finalizar el ciclo, este es indicado por el visualizador estado final de la salida del PLC, a través del encendido del Led # 7, que prende algunos segundos y posteriormente el visualizador inicial se activa nuevamente. Control paso a paso. Las condiciones iniciales son las mismas que en el modo automático, solo es necesario conectar la alimentación de 24 VCC a la entrada 11 del PLC para iniciar el modo paso a paso. Este modo se inicia pulsando el botón INICIO CICLO para cada acción. Para cualquier de los casos descriptos, si el ciclo se interrumpe se debe conmutar a manual para cancelar el defecto. Sistema de ensamble Majoric. En la industria el proceso es necesario ensamblar41 varias piezas para tener un producto terminado. El ensamble se puede realizar por medio manual o por medio automático pero ambos son la consecuencia de una serie de tareas realizadas dentro de una cadena de producción la cual tiene como finalidad entregar un producto de calidad. El ensamble de una pieza en forma automática lo podemos realizar por medio de brazos mecánicos o por medio de sistemas eléctricosneumáticos como el sistema de ensamble Majoric. El cual describimos a continuación. 41 Unir dos piezas que forman parte de una estructura y han sido diseñadas para que ajusten entre sí perfectamente. Unir varias cosas que forman parte de una cosa compleja y organizada de modo que queden bien trabadas o relacionadas entre sí. Definiciones proporcionadas por: http://es.thefreedictionary.com/ensamblar ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 45 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS El sistema de ensamble Majoric muestra la completa operación del ensamble y fijación de autos en miniatura mediante un sistema electro neumático y controlado por un PLC que recibe información de un grupo de sensores. Su alimentación eléctrica es de 127 VCA, 60 Hz. Y consume 50 W. Su alimentación neumática es a través de un compresor que proporciona una Presión de 6 bares de aire comprimido filtrado, Con un consumo neumático 100 l/min42 en ciclo automático. La duración del ciclo tarda 25seg. Durante los cuales son ensamblados 5 coches. El nivel sonoro de presión acústico es menor a 70 Decibeles (Db). El sistema tiene cuatro subsistemas actuando en conjunto, siendo estos la parte operativa del sistema, es decir la parte operativa del sistema se forma de todos los complementos actuando sobre la materia prima para darle un valor agregado. Los subsistemas realizan las siguientes tareas: Subsistema 1 Realiza la tarea de transferencia que permite el desplazamiento de los elementos (carrocería y chasis en los distintas estaciones de trabajo Subsistema 2 Realiza la tarea de montaje de las ruedas Subsistema 3 Realiza la tarea de carrocerías y ruedas Subsistema 4 Realiza la tarea re ensamblar y fijar a base de presión el conjunto de carrocería y chasis montaje del chasis a las Lo anterior se muestra en la siguiente figura. 42 El caudal es la cantidad de flujo que pasa por una sección dada en una unidad de tiempo. Esta cantidad se puede expresar en masa o volumen. El caudal másico por lo general se expresa en kg/s y el caudal volumétrico se expresa en l/min o 3 m /h. Disponible en: http://www.monografias.com/trabajos-pdf/neumatica-hidraulica/neumaticahidraulica.pdf ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 46 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS Cuando se habla de tarea debemos de entender que es un trabajo perfectamente definido, de corta duración, destinado a traer un valor añadido a la materia prima. La suma de los valores añadidos de todas las tareas que fueron realizadas, nos lleva a la creación de un producto final. Todo esto es con el objetivo de optimizar el proceso de producción. Ahora bien toda tarea debe ejecutarse con la mayor calidad, a la brevedad posible y el en momento oportuno. La realización de las tareas las ejecuta el sistema Majoric en dos formas en un modo paso a paso y en un modo automático. ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 47 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS Para el modo paso a paso se debe seguir el siguiente procedimiento: Se debe accionar el botón paso a paso, por lo que el Led de la salida del PLC marcado como 0.10 debe de parpadear. Luego accionando los botones se puede generar la tarea deseada como es: La tarea de transferencia (avance de un paso), que se logra al accionar el botón de registro y sin soltar accionar el botón de avance, una vez que se logra el avance se suelta el botón de avance. La siguiente tarea es la de montar las ruedas, que se logra al accionar el botón marcado con la palabra ruedas. Una vez realizada la tarea se suelta el botón y se vuelve accionar el botón de avance. La tarea que continua es la de realizar el montaje del chasis y para esto se acciona el botón descenso y sin soltar accionar el botón marcado para el venturi y esta acción permite tomar la pieza, una vez colocada la pieza en su posición, se suelta el botón descenso y se acciona el botón volver. Una vez ensamblado el auto la tarea siguiente es la de Fijación, la cual no está disponible en este modo. Para el modo automático se debe seguir el procedimiento siguiente: La placa porta piezas se debe llenar con todos los componentes, así como colocar todas las ruedas en su puesto de montaje, estas deben de ser de dos tipos, las ruedas más gruesas en el almacén de la izquierda, las ruedas de menor diámetro en el almacén de la derecha Para iniciar el sistema, se realiza lo siguiente: El conmutador de fijación puede tener cualquier posición El conmutador RUN/STOP debe estar en la posición RUN El conmutador MANUAL/AUTO, en la posición AUTO El botón de paro debe estar desactivado ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 48 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS La placa porta piezas se debe colocar en la entrada del sistema, y en ese momento la entrada E3.1 del PLC debe de encender, luego debe accionar el interruptor y el botón de inicio. El sistema realiza las cuatro tareas y su ciclo termina al salir el auto número cinco. Con lo antes mencionado se concluye está unidad y consideramos que la práctica que se realice con los sistemas mencionados permitirán que el alumno adquiera una visión clara y precisa de la forma de proponer y aplicar los dispositivos de entrada, salida y control en los sistemas automáticos. ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 49 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS CUESTIONARIO Escriba en el paréntesis la letra que relacione correctamente la pregunta 1.- La estación de botones es un ( B ) A) Elemento de salida B) Elemento entrada de C) Elemento medición 2.- Las compuertas Lógicas son consideradas como A) Elementos de B) Elementos control electrónico medición ( de A ) de C) Elementos mecánicos 3.- Cuando la distancia entre el sensor y el controlador es muy grande es usado ( B ) A) Un interruptor B) Un a válvula electrónico C) Un transductor 4.- La función de la instrumentación es ( B ) A) La medición y el B) La de decidir en registro de las base a la medición variaciones de las condiciones y/o variables físicas que intervienen en los procesos 5.- Transducción electromagnética es A) La que convierte un cambio de la magnitud a medir en un cambio de capacidad ( C) La de controlar C ) B) La que convierte un cambio de la magnitud a medir en una fem. inducida en un conductor debido a un cambio en el flujo magnético ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ C) La que convierte un cambio de la magnitud en un cambio de la auto inductancia de un devanado único 50 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS 6.-Que necesidad tiene la industria A) Recoger y analizar datos. ( C) Trazar o formar el plan de una obra de caridad C ) B) La separación de las partes de un todo 8.-Un criterio para automatizar es A) La Frecuencia de Uso B ) B) perfeccionar sus métodos de producción 7.-Cual es el fin de automatizar A) Recoger y analizar datos para evaluar problemas de diversa naturaleza. ( ( C) La reducción de costos y el aumento de calidad, A ) B) Un Agregado de varias personas o cosas C) Pluralidad de seres o cosas que forman un conjunto 9.- La propuesta de automatización debe incluir A) Descripción de la Situación Actual B) Un diagrama ( A ) C) Aquello que por carácter o propensión se hace más comúnmente 10.- Que se debe de tomar en cuenta para seleccionar un dispositivo ( C ) A) Un Organigrama B) Un diagrama de C) Su flujo compactibilidad. ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 51 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS EVALUACIÓN 1.- Dibuje los símbolos de los dispositivos de control que se mencionan continuación 1. – Interruptor de presión NA 4. - Un multiplexor 8:1 2. – Interruptor Off Delay NC 5. - Compuerta OR 3. – Interruptor de limite NC 2.- Resuelva el siguiente problema En un muelle se tiene un sistema de tres cintas transportadoras que se utilizan para depositar paquetes desde el almacén del muelle hasta la plataforma de carga del barco. El trabajo es el siguiente: Se coloca un paquete en la primera cinta transportadora, al final esta un sistema neumático que empuja al paquete a la segunda cinta la cual ya esta funcionado, así mismo al final esta otro sistema neumático que empuja al paquete a la tercera cinta que también esta funcionando y otro sistema neumático empuja al paquete a la plataforma del barco. Diseñe el sistema de control electro neumático que permita la operación de las bandas y cumplir con el trabajo requerido baja las condiciones siguientes: a) El inicio de operación es mediante botón pulsador con memoria Debe arrancar primero la cinta N° 3, 15 segundos después la cinta N° 2, 15 segundos después la cinta N° 1. b) Él paro debe ser mediante botón pulsador. c) Considere que el paquete acciona interruptores limite que ponen en funcionamiento el sistema neumático y este por el momento solo es una caja negra d) Se debe considerar como elementos de emergencia botones de paro en cada banda. Realice el diagrama de control electromagnético que permita cumplir con las condiciones establecidas ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 52 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS Conteste las siguientes preguntas; ¿Cuál es el principal objetivo de la automatización en los procesos? Escriba tres diferentes tareas automatizadas del sistema Majoric ¿Cuál es la materia entrante del sistema? ¿Cuál fue el valor añadido del proceso? Diga cual es el dispositivo que realiza la parte de control en el sistema Majoric ¿Qué función realiza el botón de paro de emergencia en el sistema? ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 53 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS BIBLIOGRAFÍA. Textos. Boylestad, Robert. “Electrónica Teoría de Circuitos y Dispositivos Electrónicos” Capitulo 1, 2, 3 y 4. Prentice –Hall. 8ª. Edición México 2003. Timothy J. Maloney. “Electrónica Industrial” Capitulo 1, 2, 3, 4, 6 y 7 a Prentice / May International 3 Edición México 1999. Malvino, Paul. “Principios de Electrónica”. Capitulo. 1, 2, 3, 6 y 7. McGraw-Hill. 5ª. Edición México1998. Ramón Pallas Areny. “Sensores y Acondicionamiento de Señal” Capitulo. 1, 2, 3 y 4. Alfaomega/Marcombo. 3ª Edición 2001. Rashid, Muhammad H. “Electrónica de Potencia, Circuitos Dispositivos y Aplicaciones”. Capitulo. 1, 2, 3 y 4. Prentice-Hall. Hispanoamerica. 3ª Edición 2006. Fernando E. Valdez Pérez. “Microcontroladores: Fundamentos y aplicaciones con PIC” Capitulo. 1, 2, 3, 4 y 6 Alfa -Omega-Marcombo 1ª Edición 2007 Apuntes para el alumno: Control de motores eléctricos. Control electromagnético. ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 54 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS Controladores lógicos Programables. CET 1, Walter Cross Buchanan. PAGINAS ELECTRÓNICAS. Neumática. www.areatecnologia.com/NEUMATICA.html Texto e imagen. Dispositivos de control. http://blogexperto.com/blog/dispositivos-de-control/ http://www.buenastareas.com/ensayos/Dispositivos-DeControl-Electrico-y-Electronicos/2388360.html Texto e imagen. Símbolos eléctricos. http://www.portaleso.com/usuarios/Toni/web_simbolos/unida d_simbolos_electricos_indice.html Texto e imagen. Microcontroladores. http://www.taringa.net/posts/cienciaeducacion/15003787/microcontroladores-PIC-_ventajas-ydesventajas_.html Texto e imagen. Controladores lógicos programables. es.wikipedia.org/wiki/Controlador_lógico_programable Texto e imagen. Actuadores es.wikipedia.org/wiki/Actuador Texto, imagen y presentación. ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 55 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS UNIDAD 2 FUNDAMENTOS DE LOS SISTEMAS DE CONTROL EN LOS PROCESOS INDUSTRIALES. Competencia particular. Desarrolla circuitos de control automático mediante programas de computación. Resultado del aprendizaje propuesto RAP 1. Investiga la estructura de los sistemas de control automático en programas de computación. Sistemas de control automático. Todo sistema de control componentes básicos. El El El El sensor.transmisor.controlador.actuador.- automático esta formado por cuatro Conocido como el elemento primario. Conocido como elemento secundario. Considerado el cerebro del sistema de control. Conocido como el elemento final de control. La representación mediante diagramas de bloques del sistema de control es la siguiente: Sensor Transmisor Controlador Actuador Los componentes mencionados realizan tres operaciones básicas, siendo estas. ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 56 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS a) Medición.- Se realiza a la variable que se controla y se hace mediante la combinación del sensor y transmisor. b) Decisión.- La realiza el controlador en base a la medición, para mantener a la variable en el valor deseado. c) Acción.- La realiza el elemento final de control en base a la decisión. El objetivo del sistema de control automático es utilizar la variable manipulada para mantener a la variable controlada en el punto de control a pesar de las perturbaciones. Con lo anterior mencionado nos podemos dar cuenta que cuando hablamos de dispositivos de control nos referimos a elementos de mando. Mando tiene varias definiciones, Pero de acuerdo a la norma DIN 19226 Mando significa aquel suceso que ocurre en un sistema en el cual fluyen uno o varios parámetros de entrada y que permite dirigir sobre uno o varios parámetros de salida una lógica propia del sistema. Parámetros de entrada. Sistema Parámetros de salida. Representación grafica del concepto de mando. ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 57 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS La palabra mando esta asociada a la palabra Control y este se ha hecho imprescindible en todas las ramas de la industria mediante los diversos sistemas de control automático. Dichos sistemas integran varias disciplinas, como la neumática, la hidráulica, la electricidad y la electrónica. Una representación de mando en relación con la instalación a controlar se muestra en la siguiente figura. Magnitud perturbadora Z 1 Magnitud de ajuste Y Tramo de Mando Dispositivo de control ó mando Flujo energético y/o Masa en movimiento Desarrollo de la acción Magnitud perturbadora Z2 Representación de mando. El mando se puede clasificar mediante diversos criterios, así si pensamos en la forma de representar la información, el mando se clasifica en. Mando Analógico.- Es aquel que procesa las señales en forma análoga, es decir en forma continua. ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 58 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS Mando Digital.- Es aquel que actúa durante el acondicionamiento de las señales y procesa información numérica mediante dispositivos digitales como contadores memorias, unidades de cálculo etc. Mando binario.- Es aquel que procesa señales binarias, el control funciona como una unidad de enlace de tiempo y de memoria entre la señal de entrada binaria y la salida binaria. Otra forma de clasificar al mando es si pensamos en la forma en que el control procesa las señales, y así tenemos. Mando Sincronizado.- Es aquel en que el acondicionamiento de las señales se produce de modo sincronizado con una señal temporizada. Mando Asíncrono.- Es aquel que trabaja sin señal temporizada, las señales cambian si solo sí cambian las señales de entrada. Mando Lógico.- Es aquel que mediante los efectos de las operaciones booleanas se coordinan los estados de las señales de salida con los estados de las señales de entrada. Mando secuencial.- Es aquel que debe de cumplir con pasos obligatorios, la conmutación de un paso hacia el siguiente se efectúa en función de las condiciones para dicha conmutación. El mando secuencial se clasifica a su vez en: Mando secuencial controlado por el tiempo. ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 59 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS Mando secuencial controlado por el proceso. En el primero las condiciones de conmutación dependen exclusivamente del factor tiempo y esto se puede lograr con dispositivos temporizadores, contactores de tiempo o rodillos de giro continuo y constante. En el segundo las condiciones de conmutación se producen exclusivamente en función de las señales que genera el proceso a controlar. Clasificación de los sistemas de control. Las industrias de proceso son tal vez los lugares en donde se emplean con mayor frecuencia los sistemas de control, ya que un producto manufacturado debe tener dos aspectos fundamentales: La calidad. La cantidad. Con el auge que adquiere el uso de las máquinas en la industria donde se producen y se transforman las materias primas, la aplicación del control cobra una nueva dimensión por que un control pronto y eficaz mejora la calidad del producto, reduce desperdicios y permite que el proceso sea operado con seguridad. Los sistemas de control se pueden clasificar en: Sistema de control de lazo abierto. Sistema de control de laza cerrado. Sistema de control de lazo abierto. Es aquel que una vez activado este continuara operando hasta que se le apague manual o automáticamente. Los cambios en el sistema ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 60 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS controlado (temperatura, presión, nivel. Etc.), no tendrán influencia sobre el flujo de energía. Por ejemplo: Un calefactor, el cual calentara una habitación sin tomar en cuenta la temperatura actual y lo hará hasta ser apagado. Los aspersores de riego para jardín, estarán en funcionamiento hasta que el operador cierre la llave. La naturaleza del control de lazo abierto es que no se controla la operación del sistema. Las ventajas de este sistema son su bajo costo, no necesitan mucho mantenimiento y son fáciles de operar. La desventaja es que no toman en cuentas las condiciones y dependen del factor humano. Sistema de control de lazo cerrado. En estos sistemas queremos hallar un modo de controlar el flujo de masa y/o energía hacia el sistema a controlar para ello tómanos la diferencia entre el valor deseado y el valor real medido en el proceso. El sistema debe vigilar constantemente esta diferencia. Si la diferencia es lo suficientemente grande el controlador automático realiza una acción correctora, Así podemos sobreponernos a las perturbaciones que sacan al sistema de su equilibrio. Como podemos ver la ventaja del sistema es que es automático, puede corregir cualquier perturbación, no depende del ser humano. Su desventaja es que puede caer en la inestabilidad si tiene que hacer muchas correcciones. Se le puede representar mediante el diagrama de bloque que se muestra a continuación. ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 61 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS Diagrama de bloque de un sistema de calefacción de lazo cerrado. Con lo anterior podemos definir el control en los procesos como la tecnología que nos permite controlar los procesos de producción de distintos tipos de productos. El sistema TP-PRC. Una aplicación de los sistemas de control lo podemos apreciar en el programa didáctico TP-PRC, de la empresa Degem system, el cual muestra un proceso de producción que involucra sustancias liquidas. El programa es un sistema computarizado que opera y controla las magnitudes físicas de nivel y composición del líquido en cada uno de sus tanques. Monitorea con precisión el proceso de carga y disolución de líquidos de diferentes composiciones. El líquido obtenido al final del proceso tendrá una composición exacta que deberá ser fijada previamente. ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 62 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS El sistema consta de dos partes: 1.- La computadora personal. 2.- El modulo experimental, que consta de una serie de elementos como se muestra en la figura. Tanque de llenado. El tanque de llenado colecta los líquidos que provienen de los tres tanques pequeños y es el sitio donde acontece el proceso que deseamos, es decir contendrá el producto. Las válvulas de control. Son válvulas eléctricas que permiten o impiden el fluir del liquido hacia el tanque de llenado las usadas son válvulas solenoides. ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 63 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS Tanques de componentes. Son tres tanques que contienen la materia prima que se mezcla en el tanque de llenado almacenan 225 cc de líquido. El flotador Es parte del mecanismo de control de nivel, es un medio mecánico para medir el nivel del agua; Los cambios de nivel son transmitidos a la computadora por medio de un engrane mecánico y un potenciómetro eléctrico. Potenciómetro. Dispositivo eléctrico que traduce el ángulo del brazo a una señal que es transmitida a la computadora, Al cambiar el nivel del líquido, el brazo del flotador gira por medio de una rueda dentada. La forma de programar y experimentar será competencia del lector durante la practica N° 5 programada en el curso. ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 64 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS CUESTIONARIO. 1.- Escriba en el paréntesis el número que relacione correctamente el concepto con el significado. 1. El control de procesos. ( 2. El sistema de control ( de procesos. 3. La ingeniería Química. ( 4. Presión. ( 5. Válvulas. ( 6. Sistema de lazo cerrado. 7. La realimentación. ( 8. La señal de ajuste. ( 9. La perturbación. ( 10.La medición. ( ( 6 ) Es un método de controlar el flujo de masa y/o energía hacia el sistema controlado. 9 ) Es todo factor externo o cambio en la física del proceso que altera el valor de la variable de control. 7 ) Es la acción de muestrear la salida y copiar esta muestra a la entrada del controlador. 3 ) Es la tecnología que nos permite. controlar los procesos de producción 10 ) Es el valor deseado para la variable a controlar. ) Es el proceso que permite asignar el 8 valor a una magnitud física. 1 ) Su tarea es diseñar y operar sistemas de control en la industria. 2 ) Es el que permite que el proceso. suministre el producto deseado con la máxima productividad. 5 ) Es el dispositivo que permite controlar la entrada de grandes cantidades de energía. 4 ) Es una magnitud que se puede controlar. ¡ ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 65 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS EVALUACIÓN. 1.- Resuelva el siguiente problema. La empresa TINTAS SÁNCHEZ. S.A. requiere de un nuevo producto, para lo cual adquirió un sistema TP-PRC. La tinta se compone de tres productos los cuales deben ser mezclados en el tanque de preparación bajo las siguientes condiciones. El componente 1 y el componente 2 deben ser mezclados en una proporción de 3 a 1 partes respectivamente y se deben mezclar durante 40 segundos antes de verter 5 partes del componente 3 en el tanque de preparación. Una parte significa 33 cc., los tanque donde esta el producto tienen una capacidad de 225 cc. ////////////////////////////////////////////////////////////////// La empresa de refrescos WCB compro un sistema TP-PRC para elaborar un nuevo producto que lleva tres ingredientes. Extracto de papaya recipiente rojo (L1). Extractó de Piña recipiente amarillo (L3). Jarabe recipiente Azul (L2). Elabore un programa que le permita cumplir con la condiciones de fabricación. Al inicio de la operación se debe verter en el tanque de preparación, 75 ml. de extracto de papaya y dejarlo reposar durante 10 segundos antes de verter el extracto de piña del cual debe verterse 45 ml. El jarabe debe verterse durante 8 segundos y 15 segundos después de haber vertido el extracto de piña. La capacidad de los tanques del producto es de 225 ml. ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 66 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS BIBLIOGRAFÍA. Ramón Pallas Areny “Sensores y Acondicionamiento de Señal” Capitulo 1, 2, 3 y 4 Alfa-Omega/Marcombo. 3ª Edición 2001 W. Bolton. “Ingeniería de Control” Capitulo. 1, 2, 10, 12 y 13 Alfa – Omega 2ª Edición 2001 A. Barrientos – Ricardo Sanz. “Control de Sistemas Continuos” Capitulo. 1, 2, y 3 McGraw-Hill 3ª Edición 2005 Antonio Creus Solé. “Instrumentación Industrial” Capitulo. 1, 2, 3, 4,5, 6, 7 y 8 Alfa-Omega-Marcombo 3ª Edición 2002. Antonio Creus Solé. “Instrumentos Industriales su Ajuste y Calibración” Capitulo. 1, 2, 3, 4 y 5 Alfa-Omega-Marcombo 2ª Edición 1993 Ramón Piedrafita Moreno. “Ingeniería de la automatización Industrial” Capitulo. 1, 2, 3, 4 y 5 Alfa-Omega-Marcombo 2ª Edición 2004 Soft-were Didáctico Fabricante “Degem” ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 67 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS Apuntes para el alumno: Control de motores eléctricos. Control electromagnético. Controladores lógicos Programables. CET 1, Walter Cross Buchanan. PAGINAS ELECTRÓNICAS. Control de procesos. http://pastranamoreno.files.wordpress.com/2011/03/control_ procesos-valvulas.pdf Texto e imagen. Control automático. http://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADa_autom%C3% A1tica Sistemas de control automático. www.kalipedia.com/informatica/.../historia-controlautomatico.html?... Texto e imagen. Automatización. www.sc.ehu.es/sbweb/.../Automatización/Automatizacion.htm www.quiminet.com/articulos/que-es-la-automatizacion27058.htm Texto e imagen. ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 68 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS UNIDAD 3 INTRODUCCIÓN A LA ROBÓTICA. Competencia particular 3. Desarrolla programas para robots industriales. Resultado del aprendizaje propuesto RAP 1. Aplica los principios de los robots industriales en su operación. Fundamentos y principios de los robots industriales. Las limitaciones del ser humano combinadas a su fragilidad física y restricciones para trabajar en ambientes hostiles, lo han motivado para desarrollar sistemas mecánicos y automáticos. Los dispositivos que amplifican las fuerzas de los seres humanos toman la forma de máquinas y existen cinco principales que se mencionan a continuación. La palanca. La rueda y el eje. La polea. La cuña. El tornillo. La máquina se puede definir como el intermediario entre la potencia motriz y aquellas partes que realmente llevan a cabo los movimientos necesarios para realizar el trabajo requerido. En otras palabras la máquina es un transformador de energía, convirtiendo a esta en una forma que resulta adecuada para realizar una actividad. La capacidad de transformación de la máquina no es infinita es decir, las capacidades de los seres humanos para realizar un trabajo dado son ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 69 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS un serio problema que las máquinas no pueden resolver por si solas por lo que es necesario que el poder muscular sea reemplazado por otras fuentes de energía que transformen un tipo de energía natural en otra energía con mayor uso directo, esto dio como resultado la invención de los motores de combustión, los molinos de viento, los motores eléctricos. Con la invención de las máquinas mencionadas se entra a la era de la mecanización que se puede definir como el uso de las máquinas para llevar a cabo el trabajo de personas o animales, la siguiente etapa del progreso tecnológico es la automatización. La automatización libra al ser humano de la guía, corrección y control de las máquinas, y es interesante este ultimo concepto, el control y en particular el automático que actúa solo sin la intervención humana. El control automático de divide en: Control del orden de los eventos. Control de la variable física. Control del orden de los eventos. La característica principal de este tipo de control es que se deben de programar para que puedan realizar una secuencia determinada de eventos, ahora bien como cualquier sistema de control se debe tener un controlador, es decir un cerebro que decida que hacer. Los controladores se pueden clasificar en: Controladores basados en tiempos. Controladores basados en movimientos o eventos. ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 70 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS La programación de los controladores basados en tiempos se puede realizar mediante: Árboles de levas.- Gira a una velocidad constante como las manecillas de un reloj, la sincronización de cada movimiento está determinada por la posición angular relativa de las bielas. Selector unitario y Tableros de conexiones.- El selector unitario avanza a una velocidad constante de contacto a contacto, cuando se cierra un contacto se activa la columna correspondiente del tablero de conexiones. Cintas perforadas.- La cinta puede hacerse pasar a través de la cabeza lectora a una velocidad constante o a intervalos de tiempo espaciados en forma regular. La programación de los controladores basada en eventos utiliza la terminación de uno como señal para iniciar el siguiente, su ventaja principal es la de saber que tan bien se esta llevando a cabo una actividad en particular, el programa se detiene cuando sus sensores dejan de indicar la conclusión satisfactoria de cualquier parte de la secuencia. La información se retroalimenta de la actividad al controlador y este es el primer paso hacia la maquina inteligente. Control de la variable física. Cuando un controlador no tiene conocimiento de los resultados de sus propias acciones, se conoce como un controlador de malla abierta. Cuando la información relacionada con sus acciones se retroalimenta de la actividad al controlador, se conoce como controlador de malla cerrada. Basado en esta información se puede decir que los controladores basados en tiempos son de malla abierta y los controladores basados en movimientos son de malla cerrada. ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 71 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS Volviendo a muestro tema de control de la variable física esta se refiere al control de las principales variables que intervienen en un proceso como puede ser: La velocidad. La temperatura. La presión. La intensidad de luz. El flujo, etc. Un sistema de control de malla cerrada debe realizar tres operaciones principales la medición, la detección de errores y el accionamiento, la detección de errores requiere que la salida se esté comparando constantemente y esto se logra mediante la realimentación negativa. Entrada Detección de error Accionami ento Proceso o planta Cantidad Controlad a Medicción Diagrama de bloques de un sistema de malla .cerrada Los sistemas realimentados negativamente se pueden clasificar en tres grandes grupos. Servomecanismos.- Se usan para el control de la variable cinemática. Controles de proceso.- Se usan para el control de las variables físicas. Reguladores.- Se usan en sistemas que tienen sus entradas fijas. ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 72 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS Automatización. La palabra automatización proviene de la contracción de los términos en ingles Automatic Motivación (Motivación Automática), y fue usada por primera vez en la década de los cuarenta por la compañía Ford Motor Company para describir la operación colectiva de muchas máquinas interconectadas, el esfuerzo humano solo era requerido para supervisión. La automatización la podemos definir como el Desempeño de operaciones automáticas dirigidas por medio de comandos programados con una medición automática de la acción, retroalimentación y toma de decisiones. Lo anterior quiere decir que la automatización consiste en un programa para determinar el orden de los eventos así como para instruir al sistema de cómo debe llevarse a cabo cada uno de los pasos de la operación. ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 73 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS De la figura podemos observar que la automatización es el área traslapada, abarca tanto el control automático de eventos como el control automático de variables, pero habrá que tener en cuenta que si no hay control o no es necesario este sobre las variables en cada una de las etapas de la secuencia o sobre la orden en la cual se llevan a cabo los diversos procesos, no hay una automatización verdadera. Robótica. Los robots industriales surgen en 1954 cuando se patenta la transferencia automática de artículos por parte de George Devol43 en 1954, más tarde en 1962 la compañía Unimation Inc. produjo el primer robot industrial. Se puede definir al robot industrial como un manipulador re programable con funciones múltiples, diseñado para mover materiales, partes, herramientas o dispositivos especializados a través de movimientos programados variables para el desempeño de diversas tareas. Manipulación es el acto de sujetar, cambiar su posición y orientar a un objeto en el espacio, llevar a cabo lo anterior significa realizar seis movimientos independientes, tres son coordenadas ortogonales de referencia fijas y las otras tres son las rotaciones angulares alrededor de cada uno de los ejes de referencia. Un robot requiere cuando menos de seis actuadores para cumplir lo mencionado, es decir que el robot es un manipulador y en la mayoría de los casos parecen brazos humanos, por lo que se les conocen como el brazo, la muñeca y la mano del robot, este último llamado “efector final”. 43 George Charles Devol ( Louisville Kentucky, 20 de febrero de 1912 - 11 de agosto de 2011) fue un inventor estadounidense fundador del primer robot industrial. Además, junto a Joseph F. Engelberger fundó Unimation, la primera empresa de robótica de la historia. Disponible en: http://es.wikipedia.org/wiki/George_Devol ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 74 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS El robot industrial que estudiaremos es el llamado Pegasus, el cual tiene como componentes: El brazo.- El brazo del robot (o manipulador) es la parte que se mueve. La mano.- Elemento final se usa para asir partes o herramientas. La mano normalmente se le llama tenazas (Gripper en el idioma Ingles). El controlador - Es una computadora especializada que coordina los movimientos del robot. Los manejadores - Estos consisten en una serie de circuitos electrónica que proporciona el poder a los motores del brazo del robot. La unidad de manejadores del Pegasus está contenida en el controlador. El control manual.- Es el dispositivo usado para programar y supervisar los movimientos y funciones del robot. Los ejes del robot. El brazo de un robot puede moverse a varias posiciones porque tiene junturas que permiten a su brazo doblarse como el brazo de una persona. Estas junturas también se llaman ejes. El movimiento de una juntura de un robot puede ser en línea recta o rotatoria. La mayoría de los robots tiene de 3 a 6 ejes. Y pueden ser clasificados en dos grandes grupos: Los eje del cuerpo y Los ejes de la muñeca. Los ejes del cuerpo permiten al robot mover su mano hacia una cierta posición. Estos ejes son frecuentemente llamados la cintura, el hombro, y el codo. ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 75 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS Los ejes de la muñeca se llaman pitch, roll, y yaw, que traducidos al español pueden significar literalmente: Para pitch, lanzar, tirar o grado de inclinación. Para roll, rodar, enrollar, bobina o carrete. Para yaw, guiñar o guiñada. Las definiciones mencionadas no representan realmente un explicación de los ejes de la muñeca por lo que consideraremos que a la muñeca de un manipulador le corresponden los siguientes movimientos o grados de libertad: giro (hand rotate), elevación (wrist flex) y desviación (wrist rotate) como lo muestra el modelo44 que se muestra a continuación. . El robot de Pegasus que usted usara es un robot de 5-ejes. Tiene tres ejes para el cuerpo y dos ejes para la muñeca (pitch and roll). Las tenazas (Gripper en el idioma Ingles), no es considerado un eje oficialmente. Aunque algunos fabricantes mencionan al gripper incorrectamente como un eje en sus folletos. 44 Imagen proporcionada por: http://cfievalladolid2.net/tecno/cyr_01/robotica/sistema/morfologia.htm#muñeca ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 76 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS Los tipos del robot son clasificados según el número de ejes, el tipo de mando, El tipo de manejador, y por su geometría45, tema del que empezaremos a describir. La geometría del robot. Es la forma en que pueden combinarse o articularse los ejes de un robot, frecuentemente son llamadas las coordenadas geométricas, por que son las que describen los movimientos de los ejes del robot. Las principales geometrías del robot son: Cartesiano. Cilíndrico. Polar (o esférico). Revolución (revolute). El robot de coordenadas Cartesianas (a) tiene la libertad para moverse en línea recta. Con movimientos horizontales y verticales . 45 La geometría (del latín geometría, que proviene del idioma griego γεωμετρία, geo tierra y metria medida), es una rama de la matemática que se ocupa del estudio de las propiedades de las figuras geométricas en el plano o el espacio, como son: puntos, rectas, planos, politopos (incluyendo paralelas, perpendiculares, curvas, superficies, polígonos, poliedros, etc.). Disponible en: http://es.wikipedia.org/wiki/Geometr%C3%ADa ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 77 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS El robots de coordenadas Cilíndricas (b), combina los movimientos en línea rectos con los movimientos rotatorios. Normalmente, esta máquina tiene un movimiento rotatorio (la cintura) y dos en línea recta o movimientos lineales. El movimiento de estas coordenadas describe a un cilindro. El robot de coordenadas polares (c), tiene dos movimientos rotatorios (la cintura y hombro) y un movimiento lineal. Estos tres movimientos describen a una esfera. ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 78 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS El robot de coordenadas de revolución (d) coordina sus movimientos de tal forma que parecen los movimientos de un ser humano. Articulado es otro término para el robot de coordenadas de revolución. El robot de Pegasus usa este tipo coordenadas. Actuadores y Controles del robot Pegasus. Actuadores. Los ejes del brazo de un robot son manejados por actuadores. Un actuador convierte energía de algún tipo en un movimiento mecánico. Los robots de hoy usan uno de los siguientes tres tipos de energía para manejar su actuadores: La energía Neumática. La energía Eléctrica. La energía Hidráulica. El robot de Pegasus usa energía eléctrica para el manejo de sus actuadores siendo estos motores eléctricos pasa a paso. ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 79 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS Controles. El mando de los actuadores de un métodos: Servo controlados.- robot puede ser logrado por dos Son robots que usan sensores en cada eje para decirle al controlador qué posición exactamente esta. El robot Pegasus usa este tipo de control. No-servo controlados.- Es aquel robot que usa interruptores de límite a los extremos del viaje de cada eje para que el controlador sepa cuando un actuador está en una o dos posiciones, siendo estas cuando se arranca o cuando termina su movimiento. . El robot Pegasus esta diseñado para tareas industriales ligeras y aplicaciones en laboratorios. El Pegasus tiene 5 ejes de movimiento, es un equipo servo controlado y su diseño es el de un brazo articulado. Con las herramientas apropiadas, este robot puede ocuparse de trabajos como el ensamble de partes, carga y descarga, la inspección, y muchos otros. Las herramientas pueden ser una tenaza (gripper), una sonda, un taladro u otro dispositivo conveniente. Comandos de inicialización del robot Pegasus. En esta sección se mostrara la forma de inicializar la operación del robot Pegasus, y como primer paso hablaremos de la seguridad. ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 80 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS La seguridad alrededor de los robots. La seguridad juega un papel importante en la sociedad moderna de hoy. Los semáforos, los cinturones de los asientos de los autos, la ropa y equipo de protección, nos hacen trabajar o adiestrar con seguridad. Las reglas de seguridad son otra manera de evitar la lesión. Y esto es especialmente importante al trabajar alrededor de los robots. Los robots son máquinas muy diferentes. Tradicionalmente, las máquinas automatizadas duras tienden a repetir una cierta serie de movimientos una y otra vez. Pero los robots pueden programarse para realizar muchas tareas diferentes y pueden cambiar rápidamente de una tarea a otra. Por ejemplo, cuando obsérvanos a un robot se le puede ver repetir una serie de movimientos y puede uno sentirse seguro, ya que se puede predecir su próximo movimiento. Entonces de repente una condición cambia, como cuando el robot encuentra una parte de desecho. Esto podría activar una nueva serie de movimientos para quitar la parte de desecho del área de trabajo. Cualquier persona que este cerca del robot podría dañarse aunque aparentemente su posición sea segura. Esta flexibilidad hace una máquina útil al robot en la industria de hoy. Pero esta misma flexibilidad debe hacer a cualquiera persona trabajando alrededor de los robots mucho más cuidadosa y deben seguir los procedimientos de seguridad para evitar la lesión. Para resumir la seguridad en un robot, sea consciente de sus ambientes y nunca asuma que un robot está apagado y no se moverá. La seguridad en la célula de trabajo Como muchas otras máquinas automatizadas, los robots no trabajan solos, trabajan con herramientas, con alimentadores de partes, e incluso con otras máquinas, por lo que el robot y el equipo dentro de el debe estar destinado dentro de un área de trabajo. A esta área de trabajo se le llama célula de trabajo. ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 81 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS La célula de trabajo debe diseñarse para que las personas no puedan entrar en ella mientras el robot está operando. Dependiendo del tipo de aplicación, uno o más de los dispositivos siguientes se usan para proteger a las personas de la lesión alrededor de las células de trabajo de un robot. La parada de emergencia.- Los operadores que trabajan con un robot deben tener el acceso a un dispositivo llamado Botón de Parada de Emergencia. Este dispositivo debe interrumpir la energía del robot en todos los aspectos. Los botones de parada de emergencia siempre deben estar al alcance de cualquier persona que está cercana o en el trabajo del área celular. El botón de parada de emergencia localizado en el control manual no debe ser un suplente para lo mencionado anteriormente. Se usa para detener sólo al robot. Barricadas.- las barreras Físicas también pueden proteger a las personas del robot, pueden usarse cadenas o paredes alrededor del área de trabajo del robot para restringir el acceso al robot. Cortinas de luz.- Algunas fábricas limitan el acceso a la célula de trabajo mediante sensores fotoeléctricos de luz, cuando se interrumpe la luz por una persona que entra en el área defendida, la cortina de luz actúa como un botón de parada de emergencia y detiene el robot. Esfera de seguridad.- Otra medida de seguridad popular es la esfera de seguridad eléctrica, estas esferas se diseñan con interruptores de piso , cuando alguien camina sobre ellos manda una señal al controlador y este detiene el funcionamiento inmediatamente. Cintas y señales.las señales deben ponerse alrededor de la célula de trabajo de robot. . ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 82 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS El robot Pegasus no es un robot grande. Pero deben seguirse ciertas precauciones para evitar la posible lesión. Éstas incluyen: Nunca use la ropa suelta, o lazos alrededor del robot de Pegasus. El pelo largo debe atarse al trabajar con el robot de Pegasus. Conozca donde se localiza la parada de la emergencia y como se debe usar. Evite introducir dedos y manos en el robot Pegasus cuando el controlador este encendido. No opere el robot a menos que usted está familiarizado con su funcionamiento, o tenga la un instructor. Use gafas seguridad en todo momento cuando usted este cerca de la célula de trabajo del robot. Separe la mesa donde esta el robot Pegasus de la pared. Verifique que no hay ningún obstáculo que interfiera con el movimiento del robot. Recuerde seguir estas reglas al inicio de su sesión de trabajo y evitara una posible lesión. Arranque del robot Pegasus. Después de aplicar las reglas de seguridad se procede a conectar la energía eléctrica de 127 VCA al robot a través del modulo de contactos que se encuentra en la parte posterior de la mesa, esta a su vez contacta al controlador y se siguen los pasos que se mencionan a continuación. 1. Presionar el botón de Power del controlador y después de unos momentos el controlador manual (Teach pendant), muestra en su pantalla (Display), dos líneas de información, cuyo texto es el siguiente. AMATROL, INC. PEGASUS P/N 825-TP ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 83 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS Luego se muestra MAIN MENU 1 JNT STA PROG TCH F1 F2 F3 RUN F4 2.- Presione la llave (F1) para iniciar el menú de inicio, la pantalla mostrara: START DISABD HOME ENA DIS F1 F2 F3 JNT JOG F4 3.- Presione (F2) ENA para habilitar los movimientos del robot. La pantalla enseña en su primera línea la palabra (ENABLE). Esto significa que el robot puede operarse por medio del control manual. START ENABLE HOME ENA DIS F1 F2 F3 JNT JOG F4 4.Presione (F1) HOME para enviar al robot a su casa, este procedimiento mueve cada eje del robot a una cierta posición donde actúa un sensor físico que manda información al controlador del robot para restablecer en su memoria las posiciones de todos los manejadores para ponerlos a cero. El propósito de esto es asegurar que el brazo del robot realmente está en la posición que el controlador piensa que está antes de iniciar su operación. Llevarlo a casa (Homing), se realiza siempre y cuando se requiera usar los comandos Teach y Program. El procedimiento se hace automáticamente por el robot después de que el operador accione el botón F1. ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 84 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS Dentro de los comandos básicos del robot Pegasus se encuentra el comando TEACH y JOG, el primero se encarga de enseñar los puntos de trabajo y el segundo de establecer la velocidad de operación, por lo que en el siguiente apartado los describiremos. El comando JOG. El comando JOG tiene dos formas de manipularlo una que definiremos como la función JOG y otra como el comando JOG. La función JOG.- Permite mover, ajustar, restablecer y determinar la alineación del brazo del robot antes del funcionamiento automático bajo una condición manual. La función JOG es un procedimiento normal durante las siguientes tres condiciones: En el arranque.- Pone en funcionamiento al brazo cuando deba moverse a una cierta posición, Para que tenga libre movimiento y no choque con ningún objeto. Enseñando.- Las posiciones que un robot deba cubrir pueden ser programadas llevando al robot a esas posiciones y pulsando la llave Teach (enseñar), en el control manual, quedando grabada cada posición. En el cierre.- El robot siempre deberá moverse a una cierta posición dónde no exista peligro para el brazo después de que halla terminado su actividad y antes que lo mande a casa. El robot Pegasus puede moverse pulsando la llave JOG del controlador manual. Al pulsar está llave se enciende un LED en la llave de SEL y un LED en la llave de SPEED, después pulsando las llaves marcadas con los números 1,2,3,4,5, se logra mover al robot. ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 85 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS Llave Sel.- Es la llave izquierdo. de dirección abajo, arriba, Llave Speed.- Es la llave de la velocidad rápida o lenta. derecho, Para salir de la función JOG deberá pulsar otra vez la llave JOG. El comando JOG.- Permite ajustar las velocidades del robot y estas pueden ser rápidas o lentas, y se puede ajustar su velocidad dentro de un rango de 1 a 255. El comando JOG se encuentra dentro del archivo de STAR, como se ve en la figura de abajo, y entramos al pulsar la llave F4. ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 86 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS Después de pulsar F4, en la pantalla aparece. F: 150 FST F1 SLW S:50 MODE F2 F3 JNT Si se requiere que el robot se desplace a una velocidad rápida pulse F1, e introduzca el valor de la velocidad deseada. F: FST S:100 SLW F1 F2 JNT MODE F3 Si se requiere que el robot se desplace a una velocidad lenta pulse F2, e introduzca la velocidad deseada. F: FST S:10 SLW F1 F2 JNT MODE F3 ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 87 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS Al comando JOG también podemos entrar a través del menú principal y pulsar la llave SCROLL, la cual nos lleva al Menú Principal 2, después pulse F3 y aparece en la pantalla. F: 200 FST F1 SLW S:50 MODE F2 F3 JNT Realice el procedimiento mencionado anteriormente para introducir las velocidades. Pulse (EXEC) para regresar al menú principal. El comando TEACH. Dado que un robot puede realizar muchas tareas diferentes, deben determinarse primero los puntos requeridos y luego mover al brazo para llegar a esos puntos o posiciones para que posteriormente se pueda programar para cada tarea en particular. Para que el robot se mueva a uno de estos puntos, su programa debe saber la posición real de estos, y para decirle al controlador hacia qué puntos quiere usted que el robot se mueva se tienen dos formas, el primero el llamado archivo de los puntos y el segundo el llamado puntos de instrucción. Archivo de los puntos. Consiste en guardar las coordenadas de cada punto de trabajo en un archivo, el cual se crea mediante el uso de un programa de computadora. Un archivo de puntos típico se muestra en la siguiente tabla. Cuando el programa requiere que el robot se mueva hacia a un punto, cada motor de los ejes funcionara hasta que el signo y punto de la coordenadas sea igual al valor guardado en el archivo. ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 88 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS POINT NO. 1 2 3 4 AXIS 1 -59,954 270,838 102,019 394,480 5 346,355 AXIS 2 6 46,979 28,913 250,969 -64,827 AXIS 3 -2 108,671 86,241 150,564 113,461 AXIS 4 -56,581 17,407 44,551 126,324 -48,910 AXIS 5 56,583 -17,403 63,422 133,933 51,747 Puntos de instrucción. Para seguir este método debe usar el controlador manual y entrar al comando Teach, llevar al robot a cada punto requerido y una vez que se ha llegado al punto debe pulsar la llave Teach ( F1), para enseñarlo que ese es el punto, esto se debe hacer para cada punto o posición que de requiera. Cada posición queda grabada en el controlador y archiva estos valores reales. Esto significa que se graban valores por cada tiempo y punto que se enseña. Aunque hay otras maneras de programar los puntos en un robot, este es el más común de enseñar al robot porque es muy fácil y proporciona una posición exacta de cada punto. Todos los fabricantes del robot proporcionan este método como una parte normal de sus sistemas. Los pasos específicos de cómo enseñar los puntos son como sigue: 1.- Mandar al robot a casa. Es importante que el robot este en Home. 2.- Presione (EXEC) para volver al Menú Principal: MAIN MENU 1 STA PROG TCH F1 F2 F3 JNT RUN F4 ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 89 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS 3.- Presione (F3) del Menú Principal. El display entonces POINT #1 TCH OUT OPEN F1 F2 despliega: JNT F3 F4 Nota. El punto que se indica es el que se quiere enseñar. 4.- lleve manualmente al robot a la posición que usted quiera como punto 1. 5. – Presione (F1) TCH. Esto graba en el controlador movimientos de los cinco ejes para la posición del punto 1. todos los El display ahora a desplegado un aviso para mostrar ahora que está listo para grabar el punto 2: POINT#2 JNT TCH OUT OPEN MOV F1 F2 F3 F4 6.- Repita los pasos 4 y 5 para enseñar otros puntos que necesite para su programa. Se puede enseñar los puntos en cualquier orden de acuerdo a sus requerimientos, para hacer esto, use las llaves (PREV) y (NEXT)) para regresar o adelantar el número del punto que se muestra en la pantalla. 7. - Después de enseñar los puntos, se puede volver al Menú Principal apretando (EXEC). ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 90 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS Después de enseñar los puntos para un programa, deberá probar cada punto para asegurarse que están registrados y guardados correctamente en el controlador. . Los pasos ha seguir son: 1. Del Menú Principal presione (F3) para entrar al menú TEACH. Antes de probar los puntos verifique que no haya obstáculos en la celda de trabajo para los movimientos del robot. Recuerde que los ojos de usted son los ojos del robot, recuerde que la seguridad también gobierna para usted. 2.- Active el comando MOVE con F4 y el siguiente menú aparece en la pantalla. ENTER POINT # ___________ F1 F2 F3 F4 3.-Introduzca el número del punto que usted quiera probar y presione (ENTER). El robot se moverá entonces a ese punto. Tenga precaución al mandar al robot a un punto ya definido, pues recuerde que el robot no ve y si esta en un punto x y lo quiere llevar a otro punto debe fijarse que no haya objetos con los que pueda chocar el brazo. Con esto terminamos con la descripción de los comandos de inicialización, los cuales tendrá que utilizar cada vez que quiera hacer funcionar al robot. ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 91 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS Resultado de aprendizaje propuesto RAP 2. Usa comandos de programación en la operación de robots industriales. Comandos básicos de programación del robot Pegasus. El robot Pegasus puede trabajar en forma automática si se le programa toda la secuencia de trabajo que deseamos que ejecute. La forma de introducir un programa es mediante el comando Program. Comando Program. Los pasos para introducir un programa en la memoria del robot Pegasus son los siguientes: Teniendo el controlador manual en el menú principal presione (F2) PROG para entrar al comando PROGRAM. Después presione (F1) ED. El controlador manual mostrará línea de programación 001 del programa, y el primer menú de Edit. Presionando la llave SCROLL se entra a los diversos comandos que tiene el menú Edit. Presionando la llave NEXT se introduce la próxima línea de programación. Cuando termine de introducir su programa presione programa se almacenara automáticamente en la controlador. ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ (EXEC) y su memoria del 92 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS Presione cualquier llave en el controlador manual para regresar al Menú del Programa. El programa de un robot es una serie de instrucciones enviadas a la memoria del robot para que conozca que hacer. Estas órdenes provocan que el robot realice una serie de acciones en cada uno de los momentos de la acción deseada. El programa del robot consiste en una serie de líneas con una orden en cada línea. Cada orden hace que el robot realice un paso en la sucesión del trabajo. El Lenguaje MCL del Robot. El robot Pegasus usa un poderoso lenguaje de programación llamado Lenguaje de Mando Industrial (MCL). Este lenguaje incluye un gran número de órdenes de fácil uso, que pueden usarse para hacer que el robot realice una diversa variedad de tareas. Sin embargo en este curso solo se presentarán los comandos básicos que se menciona a continuación. Comando MOVE. Comando LABEL. Comando BRANCH. Comando GRASP. Comando REALESE. Comando SPEED. Comando DELAY. ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 93 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS Comando Move. El lenguaje MCL incluye varios tipos de órdenes que hacen que el robot se mueva hacia un punto. Éstos se llaman los COMANDOS DE MOVIMIENTO en esta ocasión solo se hablara del comando PMOVE y del comando TMOVE. PMOVE <nombre o número de punto> . Este comando mueve los ejes del robot hacia un punto específico y los detiene completamente antes de ejecutar la próxima línea de programación, todos los ejes se detienen al mismo tiempo Se usa cuando usted quiere que el brazo del robot se mueva hacia un punto donde se necesita detener para tomar o soltar una parte o herramienta. El siguiente programa muestra el uso del comando PMOVE (sin que la tenaza (gripper) funcione. En este programa el robot se moverá a cada punto en una sucesión de pasos empezando con punto 2 y acabando con punto 3. Linea de Comando programación # 001 PMOVE 2 Comentarios 002 PMOVE 1 Move to point 1 003 PMOVE 2 Move to point 2 004 PMOVE 3 Move to point 3 005 PMOVE 4 Move to point 4 006 PMOVE 3 Move to point 3. ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ Move to point 2 . 94 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS TMOVE <nombre o número de punto>. Este comando mueve las articulaciones del robot a un punto específico pero no se detiene en ese punto antes de ejecutar la próxima orden del programa. TMOVE, también conocido como un " a través del movimiento " es usado cuando se quiere mover al robot alrededor de algún obstáculo que esta entre dos puntos de trabajo, para esto se programa otro tercer punto, pero no hay ninguna necesidad de detener el brazo del robot a este tercer punto. Éste es el método más básico por controlar el camino del robot. Como ejemplo mostramos el arreglo de cuatro puntos. Punto 2 Punto 3 Punto 1 Punto 4 Se tiene una pieza colocada en el punto 1, y se requiere llevarla al punto 4, por lo que debe pasar por los puntos 2 y 3. ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 95 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS Programa para usar el comando TMOVE. Línea de programación # 001 Comando Comentarios TMOVE 2 Mueve a través del punto 2 002 PMOVE 1 Mueve hacia 1 003 TMOVE 2 Mueve a través del punto 2 004 TMOVE 3 Mueve a través del punto 3 005 PMOVE 4 Mueve hacia 4 006 TMOVE 3 Mueve a través del punto 3 La ventaja de usar TMOVE es que el robot realizara su trabajo más rápido por que no se detiene en estos puntos. Como repetir un programa. Para repetir un programa se deben agregar los comandos Label y Branch al programa en cuestión. LABEL <nombre o número>. Un comando que identifica un lugar en el programa. Este comando no causa que sea ejecutada una acción. . BRANCH <nombre o número>. Un comando que le dice al programa que debe de ir o saltar a donde esta el comando LABEL identificado por el número de BRANCH. ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 96 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS Ejemplo. Línea de programación # 001 Comando Comentarios LABEL 25 Posición inicial de la repetición 002 TMOVE 2 003 PMOVE 1 004 TMOVE 2 005 TMOVE 3 006 PMOVE 4 007 TMOVE 3 008 BRANCH 25 Salta para Label para iniciar la repetición Comandos para la tenaza. La tenaza usa dos comandos que son Grasp y Release. GRASP.- Este comando provoca que las tenazas cierren hasta que ellos tomen la parte. inmediatamente RELEASE.- Este comando provoca que las tenazas inmediatamente abran. Comando Speed. Durante el funcionamiento del programa del robot es necesario tener en el movimiento del robot velocidades diferentes, ya sean rápidas o lentas. ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 97 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS Durante los movimientos entre dos puntos que se localizan distantes entre ellos, una velocidad rápida es buena porque el trabajo del robot se realiza en menos tiempo. Pero cuando deba llegar a un punto en el cual tenga que realizar una operación es conveniente tener una velocidad lenta para tener un posicionamiento exacto. El idioma MCL le proporciona un comando llamado SPEED que puede usarse para cambiar la velocidad del robot en varios puntos en el programa. El comando Delay. Otra situación que se necesita durante la ejecución de un programa es detener al robot en una cierta posición y esperar un determinado tiempo antes de ejecutar el próximo paso del programa. El idioma MCL proporciona esta función a través del comando DELAY, Este comando funciona de la forma siguiente. DELAY <0 - 99,999> Causa un retraso en la ejecución del programa. Los retrasos son iguales a un valor en tiempo de 0,01 segundos, por ejemplo, Delay <100> provoca un retraso de 1 segundo. Un ejemplo común dónde el comando Delay se usaría es al agarrar una parte, en este caso, el gripper requiere una cantidad pequeña de tiempo antes de cerrar, el retraso se necesita aquí para impedir al robot moverse al siguiente punto antes de que halla tomado la pieza. Los comandos Speed y Delay están localizados en el segundo menú del comando Edit y se muestran como SPD, y DLY. ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 98 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS Aplicación de los comandos de programación. Como aplicación de los comandos de programación llevaremos acabo el trabajo de ensamblar tres piezas mecánicas en forma automática. Plan de Trabajo. El plan de trabajo que permitirá cumplir con nuestro objetivo es el siguiente: Identificar y Suministrar estaciones de trabajo. las piezas en el orden especificado en las Implementar el diagrama de situación. Programación del Robot para cumplir con lo siguiente: Operación de transportación de las piezas de cada uno de los contenedores al área de ensamblado y una vez ensamblado llevarla a la banda transportadora. Pasos a seguir: Identificación de las piezas. Implementar el diagrama de situación. Diagrama de situación de los puntos de movimiento. Escribir las líneas de programación de acuerdo a condiciones. Introducir el programa al controlador manual. ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 99 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS Identificación de piezas. Las piezas a ensamblar se muestran en los siguientes dibujos. Pieza metálica 1 (Base). ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 100 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS Pieza metálica 2 (Parte central) ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 101 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS Parte metálica 3 (Pieza superior). ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 102 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS Implementación del diagrama de situación. Pieza ensamblada. ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 103 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS Diagrama de situación de los puntos de movimiento. P-7 P-1 P-3 P-10 P-9 P-4 P-5 P-6 P-2 P-8 P-11 P-12 Las condiciones para el ensamblado son: a) La velocidad para tomar y dejar las piezas debe ser de 30 b) La velocidad de transporte de 150, misma una vez dejada la pieza c) Se debe considerar un retardo de 10 segundos para cada operación de tomar y dejar d) Repetir la operación en forma automática A continuación se muestra el programa para realizar la secuencia solicitada ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 104 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS Programa para ensamblar tres piezas mecánicas 1. LABEL 2. 3. SPEED 30 PMOVE 2 4. DELAY 1000 GRAPS DELAY 1000 SPEED 150 TMOVE 1 TMOVE 7 SPEED 30 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. PMOVE 8 DELAY 1000 RELEASE DELAY 1000 SPEED 150 TMOVE 7 TMOVE 3 SPEED 30 PMOVE 4 DELAY 1000 GRAPS DELAY 1000 SPEED 150 TMOVE 30 TMOVE 7 SPEED 30 PMOVE 9 ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 28. DELAY 1000 29. RELEASE 30. DELAY 1000 31. SPEED 150 55. SPEED 30 32. TMOVE 7 33. TMOVE 5 59. DELAY 1000 60. SPEED 150 34. SPEED 30 61. TMOVE 11 35. 36. PMOVE 6 37. DELAY 1000 38. GRAPS 39. DELAY 1000 40. SPEED 150 41. TMOVE 5 62. TMOVE 7 63. TMOVE 1 64. BRANCH 42. TMOVE 7 69. 43. SPEED 30 44. PMOVE 10 45. DELAY 1000 46. RELEASE 47. DELAY 1000 48. SPEED 150 49. PMOVE 8 70. 71. 72. 50. TMOVE 7 77. 51. 52. 53. 54. 78. 79. 80. 81. SPEED 150 TMOVE 11 TMOVE 7 SPEED 30 56. PMOVE 12 57. DELAY 1000 58. RELEASE 65. 66. 67. 68. 73. 74. 75. 76. 105 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS CUESTIONARIO. Conteste brevemente cada una de las preguntas siguientes. 1.-Escriba el nombre de los componentes del robot Pegasus. El brazo, la mano, el controlador, los manejadores y el control manual. _________________________________________________________ _________________________________________________________ ____________ 2.-Que le permite al robot Pegasus mover su brazo a diferentes posiciones. Los ejes del robot _________________________________________________________ _________________________________________________________ ____________ 3.-Como pueden ser clasificados los ejes de un robot. Los ejes del cuerpo y los ejes de la muñeca. _________________________________________________________ _________________________________________________________ ____________ 4.-Que es la geometría de un robot. Es la forma en la que pueden combinarse los ejes de un robot, mejor llamadas _________________________________________________________ _________________________________________________________ coordenadas geometricas ____________ 5.- Que movimientos tiene el robot de coordenadas polares. tiene movimientos rotatorios y un movimiento lineal _________________________________________________________ _________________________________________________________ ____________ 6.- Que es un robot servo controlado. Son robots que usasn sensores en cada eje para poder decirle al controlador en que _________________________________________________________ posición esta. _________________________________________________________ ____________ 7.- Mencione que es una llave dura y de un ejemplo de ella. _________________________________________________________ _________________________________________________________ ____________ ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 106 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS 8.- Escriba las dos primeras líneas de información de la pantalla LCD que aparecen al encender el robot. AMATROL, INC. PEGASUS _________________________________________________________ P/N 825-TP _________________________________________________________ ___________ 9.- Escriba las dos líneas de información de la pantalla LCD cuando activa el menú STAR. START DISABD JNT _________________________________________________________ HOME ENA DIS JOG _________________________________________________________ ____________ 10.- Escriba el nombre de las dos formas de indicarle al controlador del robot hacia que puntos quiere usted moverlo. COMANDO JOG y FUNCION JOG _________________________________________________________ TMOV Y PMOVE _________________________________________________________ ____________ 11.- Escriba el nombre de las dos formas de indicarle al controlador del robot hacia que puntos quiere usted moverlo. _________________________________________________________ _____________________________________________________ 12.- Escriba el significado de las letras MCL. Lenguaje de mando industrial _________________________________________________________ _____________________________________________________ 13.- Escriba el nombre de los siete comandos básicos de programación. Comando MOVE, LABEL, BRANCH, GRASP, REALESE, SPEED, DELAY. _________________________________________________________ _____________________________________________________ 14.- Escriba el significado de tres de los comandos mencionados anteriormente. MOVE: COMANDOS DE MOVIMIENTO. _________________________________________________________ SPEED: COMANDO DE VELOCIDAD _________________________________________________________ ___________________________________________________ DELAY: COMANDO DE RETRASO DE TIEMPO. ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 107 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS Si la aseveración es verdadera escriba una (v), si no lo es diga cual es lo correcto. 1. El comando TEACH se encuentra en el menú PROGRAM. ___________________ 2. El comando PMOVE se usa en puntos flotantes. ___________________ 3. El comando LABEL permite repetir una secuencia. ___________________ 4. El comando PAUSA permite detener al Robot al instante. ___________________ 5. Previo es la llave que permite regresar al ___________________ termino anterior. 6. SCROLL es la llave que permite buscar comandos de programación. ___________________ 7. El comando DELAY permite seguir una secuencia. ___________________ 8. El comando JOG permite cambiar la velocidad del Robot. ___________________ ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 108 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS EVALUACIÓN. Escriba dentro del paréntesis el número que relacione correctamente el concepto con la oración. 1. Robot. ( 6 2. El controlador. ( 8 ) Es la llave que permite ir de una ventana a otra. 3. La articulación de la muñeca. ( 4 ) Es el que describe los tipos de movimientos del Robot. 4. Sistema de coordenadas geométricas. 5. Las tenazas. ( 10 ) Es el comando que permite ir al robot a un punto conocido. ( 9 ) 6. Star. ( 2 ) Es la tecla que permite entrar a los movimientos del Robot para que se dirija a un punto. Es una parte básica del Robot. 7. Exc. ( 1 ) Es el que puede desempeñar diferentes tipos de tareas. 8. Next. ( 3 ) Es un eje del Robot. 9. Jog. ( 7 ) Es la llave que permite ir al siguiente término. 10.Move. ( 5 ) Es otra forma de llamar a la mano. ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ ) Es el comando de iniciación. 109 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS Escriba los comandos y el procedimiento de inicio del robot. MAIN MENÚ 1 JNT STA PROG TCH RUN start disabd jnt home ena dis jog start enable jnt home ena dis jog F1 F2 F3 F4 F1 F2 F3 F4 F1 F2 F3 F4 Se preciona el boton power en el controlador, despues la llave F1, para activar el menu dei nicio, despues se preciona F2 para poder operar el robot en modo manual y al final se presiona F1 para ir a home. Describa el procedimiento y los comandos para ajustar la velocidad del robot. MAIN MENÚ 1 STA. F1 PROG F2 TCH F3 JNT RUN F4 Una empresa requiere programar sus siguientes trabajos: robots para que realicen los 1º Robot: Ensamblar un gancho sujetador en la parte superior de una puerta mediante dos movimientos, este trabajo lo realiza en la banda transportadora como se muestrea en la figura. ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 110 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS 2º Robot: Tomar la puerta y colocarla en la cadena transportadora tal como se muestra en la figura. Las condiciones son: a) la velocidad de ensamble tanto para el gancho sujetador como para la colocación en la cadena es de 30. b) La velocidad de transporte es de 150. c) El tiempo de espera para ensamble es de 5 segundos para cada movimiento. d) El tiempo de espera para colocar en cadena es de 10 segundos para cada movimiento. Escriba los dos programas que cumplan con las condiciones dadas, los puntos de trabajo usted los debe de ubicar e indicar en el plano de situación. ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 111 AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS BIBLIOGRAFÍA. Ramón Pallas Areny. “Sensores y Acondicionamiento de Señal” Capitulo 1, 2, 3 y 4 Alfa-Omega/Marcombo. 3ª Edición 2001 Anibal Ollero baturone. “Robótica, Manipuladores y robots móviles” Capitulo 1, 2, 7, 8, 9, 11. Alfaomega - Marcombo 1ª Edición 2007 Rafael Iñigo Madrigal – Enric Vidal Idiarte. “Robóts Industriales, Manipuladores” Capitulo 1, 2, 3, 7, 8, 9, 11. Alfaomega - Marcombo 1ª Edición 2007 Manual de programación del Robot Pegasus Páginas electrónicas. Robótica solorobotica.blogspot.com/2011/08/actuadores-en-robotica.html robotica.li2.uchile.cl/EL63G/capitulo2.pdf es.wikipedia.org/wiki/Robot_industrial html.rincondelvago.com/robotica-industrial.html ING. RICARDO LÓPEZ HERNÁNDEZ 112