UNIDAD 1: INTRODUCCION A LA AUTOMATIZACIÓN AUTOMATIZACIÓN. ING. GERARDO A. LEAL, MSc UNIDAD 1: INTRODUCCIÓN A LA AUTOMATIZACIÓN UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE COMPUTACIÓN AUTOMATIZACIÓN AUTOR: ING. GERARDO ALBERTO LEAL, MSc Marzo 2012
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UNIDAD 1: INTRODUCCION A LA AUTOMATIZACIÓN
AUTOMATIZACIÓN. ING. GERARDO A. LEAL, MSc
UNIDAD 1:INTRODUCCIÓN A LA AUTOMATIZACIÓN
UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA
FACULTAD DE INGENIERÍAESCUELA DE COMPUTACIÓN
AUTOMATIZACIÓN
AUTOR: ING. GERARDO ALBERTO LEAL, MSc
Marzo 2012
UNIDAD 1: INTRODUCCION A LA AUTOMATIZACIÓN
AUTOMATIZACIÓN. ING. GERARDO A. LEAL, MSc
Concepto de Automatización.
La Automatización es un área de la ingeniería basada en tecnologías que permiten utilizar las capacidades de las
máquinas, equipos y sistemas para realizar las operaciones de los procesos sin la intervención total ó
parcial del hombre.
Operaciones Manuales Operaciones
Automatizadas
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La Automatización se aplica en diversos sectores de la producción de bienes y servicios tales como:
Industria de laEnergía Eléctrica
Industria de los Hidrocarburos
Industria Químicay Petroquímica
Telecomunicaciones IndustriaAlimentos
Sistemas deTransporteServicios Públicos
Gas y Agua
Muchos mas …..
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Sistemas Eléctricos Automatizados.
Procesos donde es aplicable la Automatización
Planta de Generación
Hidroeléctricas
Línea de Transmisión de Energía
Sistemas deDistribución
Industrias, Comercios y Residencias
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Sistemas Automatizados en Servicios Públicos de Agua y Gas.
Ventajas de la Automatización Desventajas de la Automatización
Resistencia al cambio.
Se requieren conocimientos Tecnológicos.
Altos costos de inversión inicial.
Limitaciones de personal capacitado.
Necesidad permanente de adiestramiento.
Obsolescencia de las tecnologías.
Limitaciones de las máquinas para operar.
Dificultades por falta de sensores
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Modelo Estructural de un Sistema de Automatización
Actuadores
Pre-Actuadores
Sensores
Comunicaciones
Parte Operativa Parte de Control
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Clasificación de las tecnologías de Automatización
Neumática
Hidráulica Electrónica
Eléctrica
Tecnologías Cableadas y Físicas
Tecnologías Programables
Autómatas (PLC)
Micro-Controladores
Computadores
Clasificación Tecnológica
Tecnologías de Integración: telecomunicaciones, redes, entornos web, informática, aplicaciones de software, entre otros
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Niveles de Automatización
El grado de automatización de un proceso depende de factores tecnológicos y económicos
Nivel Básico: supervisión local, posicionamiento de dispositivos y funciones de seguridad
Nivel Intermedio: nivel básico mas el control de un conjunto de máquinas y equipos
Nivel Avanzado: niveles anteriores mas aspectos de supervisión remota, optimización, gestión de mantenimiento, control de calidad, seguimiento de la producción. Aparecen conceptos de control centralizado, control jerárquico, control distribuido.
Alto Nivel: corresponde al esquema de plataformas de integración de sistemas, donde se contempla el manejo de la producción en forma integrada con conceptos de gestión, planificación, programación. Se desarrollan sistemas expertos. Los sistemas a este nivel se planifican de arriba hacia abajo y se implementan de abajo hacia arriba
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Modelo Piramidal Integrado de un Sistema de Automatización
Nivel 1: INSTRUMENTACIÓN, MEDICIÓN Y ACTUACIÓN
Nivel 2: CONTROL LOCAL Y RECOLECCION DE DATOS
Nivel 3: SUPERVISIÓNY CONTROL REMOTO
Nivel 4: INTEGRACIÓN, OPTIMIZACIÓN Y
GESTIÓN
Modelo Piramidal ISO
Planificación del Sistema Implementación del Sistema
Flujo de Datoshacia el Proceso
Flujo de Datosdesde el Proceso
Nivel 0: Operaciones del Proceso
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Nivel 1: Instrumentación, Medición y Actuación
Elementos de medición y detección de las variables de los procesos (Medidores y Sensores) y los elementos de acción sobre el proceso (Actuadores)
Dispositivos para integrar los instrumentos, poseen autonomía formando los sistemas de control junto con los instrumentos y permiten la interconexión con el nivel se supervisión.
Controladores PID
UnidadesTerminales
Remotas(RTU)
Controladores Lógicos Programables (PLC)
ComputadoresPersonales (PC)
Nivel 2: Control Local y Recolección de Datos
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Sistemas que permiten visualizar los procesos desde Centros de Operaciones Automatizadas, dando una “imagen virtual de la planta” . En paneles virtuales se
muestran alarmas, fallas, estados y operaciones sobre los procesos.
Sistemas de Supervisión, Control y Adquisición de Data
(SCADA)
Nivel 3: Supervisión y Control Remoto
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Sistema informático de gestión de la planta, comunica distintas organizaciones y mantiene las relaciones con proveedores y clientes, a través de un ambiente de integración computacional.
Existen aplicaciones de alto nivel que permiten la optimización de procesos y el procesamiento de datos par toma de decisiones gerenciales.
Ambientes de Oficina Integrados con recursos informáticos
Ambientes de Oficina para Gerencia de Procesos
Nivel 4: Integración, Optimización y Gestión
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La conforman todos los elementos de medición y detección de las variables de los procesos (Sensores) y los elementos de acción sobre el proceso (Actuadores)
Medidores
Planta/Procesos
Recolección de Datos
Sistema de Control
Sistema deSupervisión
Actuadores
Aspectos de Instrumentación para la Automatización
Sistema de Automatización
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Transmisores de Presión PT (0-1500 Psi)
Transmisores de Flujo FT
(0 – 150 Pie3 /Seg)
Transmisores de Presión Diferencial PDT
(0- 100 “H2O)
Variables con rango de valores, requieren de instrumentos sensores y Transmisores de señales eléctricas análogas a la variable del proceso
Son interfaces gráficos computacionales de tipo Industrial (resistentes a condiciones adversas), que permiten a los operadores de las plantas, realizar
operaciones y supervisión local de los procesos, así como funciones de Mantenimiento.