domingo, 29 de noviembre de 2020

Sensores

Los sensores son dispositivos que detectan algo externo, y  proporcionan está información a la entrada de un control.

Sensores

Hacen la función de los sentidos, ver, oír, oler, sentir e incluso detectar sabores.

En la industria manufacturera detectan posiciones, temperatura, niveles, presiones, flujos, fuerza (peso), colores, formas, etcétera. 

Sensores Industriales

El término “sensor” hace referencia a un conjunto de elementos de un mismo género, donde  su misión es  detectar condiciones de trabajo.

Se localizan a nivel de campo es decir en el área de trabajo y forman junto a los actuadores,  la base de la pirámide de automatización.

Sensores en la base de la pirámide de automatización

Los sensores "todos o nada" hacen alusión a que está “activo o inactivo” es decir que el dispositivo  esta accionado o no esta accionado, no hay términos medios.

En su interior su contacto o está abierto o está cerrado, estos dos estados  se consideran binarios, dándoles un valor de  0  para abierto y de  1 cuando está cerrado.

Sensores “todo o nada”  de acción mecánica  y de acción electrónica

Los sensores todo o nada pueden detectar con contacto o sin contacto, estos últimos suelen utilizan circuitos electrónicos para detectar cambios en un campo creado  ya sea magnético, electromagnético  (inductivo), capacitivo, luminoso, radiofrecuencia, etcétera.

Detección sin y con contacto

Las sondas se utilizan  en la industria, para trasmitir valores de entrada analógica al Control Lógico Programable “PLC”. 

Para valores de temperatura como detector se utiliza un  “termopar” o un detector de temperatura  por resistencia “RTD” (Resistance Temperature Detector).

La señal variable será transformada a valores de “0 a 20 miliamper”,  y corresponderán  a  los valores de temperatura. 

Partes de una sonda de temperatura

Los cambios de temperatura sean enviados al controlador como cambios de corriente y los valores de corriente corresponderán a los cambios de temperatura.

Los sensores proporcionan entradas (input) binarias o analógicas, y subirán  al  control lógico programable “PLC” al siguiente nivel (llamado de control), de allí  bajara como órdenes  nuevamente al nivel de campo para ordenar las acciones.

Entradas binarias o analógicas al control

Continuará 







martes, 24 de noviembre de 2020

Automatización industrial

 En la automatización industrial las máquinas se programan para que realicen operaciones repetitivas, que produzcan más, en un menor tiempo  y obtener mayores ganancias.

Automatización industrial

Se utilizan diversas tecnologías de vanguardia, y en todos los procesos se labora con muy poca  intervención humana.

La automatización industrial manufacturera se da en la llamada “industria 4.0” también nombrada “del internet de las cosas”.

Evolución industrial 

Supervisar y  controlar la diversidad y gran cantidad de datos generados son una prioridad, y fue  señalada  en 1973, por el Dr. Joseph Harrington, cuando publico su libro “La manufactura integrada por computadora”  (CIM “Computer Integrated Manufacturing”).

La automatización industrial es compleja, para su estudio  se suele representar en niveles jerárquicos, por los que escala o desciende  la información.

Pirámide de niveles de automatización 

La IT industrial,  hace referencia  a la tecnología de la información, es decir el uso de computadora y software.

El entorno IT se utiliza mayormente en los niveles superiores, donde  se toman decisiones directivas de gestión empresarial.

Niveles superiores de la pirámide de automatización

En la cima el nivel llamado ERP es acrónico de Enterprise Resourse Planning (sistema de planeación de recursos empresariales), los datos de los procesos “de niveles inferiores”,  son confrontados con otros y utilizados para la toma de  decisiones tales como ventas, compras, inventarios, contabilidad de costos, recursos humanos, etcétera.

En el nivel MES (Manufacturing Execution System) siglas en inglés de los sistemas de ejecución de fabricación, se analizan la información  del  nivel superior y los niveles  inferiores relacionados al  área productiva.

Niveles de planta industrial de la pirámide de automatización

 La base de la pirámide la identifica los elementos de acción en campo “sensores y actuadores”.

Nivel de campo “sensores y actuadores

En el segundo nivel esta el control automático,  en él que se emplea un controlador lógico programable “PLC” por sus siglas en inglés (Programmable Logic Controller).

Nivel 2 control automático

En este nivel  también se encuentra la terminal de dialogo, medio de comunicación  entre el operador y la máquina “HMI” (Human Machine Interface).

HMI en nivel de control automático

La información sube y baja hasta el nivel tres donde un PLC maestro puede controlar a varias máquinas tomando información y dando órdenes a los distintos controladores  PLC de cada máquina.

El PLC maestro se comunica con una computadora  empleando un “programa” SCADA, acrónimo de Supervisory Control  And Data Acquisition.

La supervisión, control y adquisición de datos permite supervisar y controlar sistemas automáticos  industriales de lugares distantes de las máquinas.

Centro Mexicano Francés del Conalep, en Gómez Palacio Durango, México


Próximamente continuaremos analizando, cómo es que se integran y comunican los niveles del área productiva 

















 




martes, 3 de noviembre de 2020

Mecatrónica

 Mecatrónica es un término  que fue incluido en  1969 por Tetsuro Mori para señalar un campo multidisciplinario de habilidades necesarias para la instalación y mantenimiento de los equipos de la moderna  industria manufacturera.

Mecatrónica

El ingeniero Tetsuro Mori quiso resaltar  los adelantos en la electrónica, y sugirió  un nuevo término relacionando   la MECÁnica y la elecTRÓNICA.


Visualizaba que el uso de equipos electrónicos de control en las máquinas industriales, deberían  originar   la creación de nuevas disciplinas a la enseñanza  tradicional  electromecánica.


Los adelantos tecnológicos originan cambios educativos

 Las instituciones educativas aceptaron el reto de no quedar rezagadas, y presentaron  nuevas  carreras técnicas.


 Tomemos de ejemplo el Centro Mexicano Francés del CONALEP.

Ayer y hoy del Centro Mexicano Francés del CONALEP

El Centro Mexicano Francés del Conalep inicia sus actividades el 13 de septiembre de 1982, en la ciudad de Gómez Palacio, Durango, México, entre sus especialidades estaba la carrera de Profesional técnico en instalación y mantenimiento.

Generación 1983-1986 de profesionales técnicos en instalación y mantenimiento, Gómez Palacio, Durango

 Instructores e investigadores impartían formación bajo asesoría francesa gracias a un convenio del gobierno Mexicano con el gobierno Francés.

 

La condición privilegiada respondía, a que en la ciudad se instaló la Fábrica de motores Renault.

Especialidad de instalación y mantenimiento

La especialidad  de Instalación y mantenimiento internamente se dividía en 2 grandes áreas mecánica y eléctrica.

 

En el área mecánica se impartía módulos  de Administración del mantenimiento; Metrología dimensional; Mecanismos;  Mecánica de banco; Máquinas herramientas;  Lubricación; Soldadura; Dibujo mecánico; Neumática; Hidráulica y  Electrohidráulica.

 

Además Automatismos que incluían diseños de circuitos de control lógicos.

Circuitos lógicos

En el área eléctrica  se impartía Electricidad, Aparatos de medición eléctrica, Máquinas eléctricas, Control de motores, Instalaciones eléctricas industriales y Automatismos eléctricos.

 

La automatización en la industria automotriz nos aventajaba considerablemente, en la planta de motores Renault, sus unidades  "TRANSFER"  trasferían de  manera automática sus productos maquinados a lo largo de sus líneas de producción.


Sus autómata programables  hacía referencia  a sus  máquinas que trabajan por si solas, gracias  a los nuevos equipos de control que  la industria trasnacional nos traía.

Concurso de Robot manipulador en Centro Mexicano Francés, cableado con relevadores

En el plantel realizábamos nuestros circuitos lógicos con cableado  a relevadores de control, en las escuelas de ingeniería de electrónica veían las compuertas lógicas  (chips), la industria automotriz utilizaba controladores que más tarde dieran origen al PLC (control lógico programable).

Estibadora automática  en el laboratorio de sistemas automáticos  en el Centro Mexicano Francés del CONALEP

El cambio de especialidad a Mantenimiento de Sistemas Automáticos, surge de la demanda industrial.


los PLC y equipos electrónicos digitales fueron incrementando su aplicación.

 

 Los profesionales técnicos debían de adquirir los conocimientos del uso de la computadora y el manejo de software de programación, para hacer intervenciones en la nueva maquinaria.

La tecnología digital  en talleres del Centro Mexicano Francés del CONALEP

La donación  de módulos didácticos para realización de circuitos automáticos electro neumáticos, por parte del Ingeniero Pablo García Chacón, de la empresa Potencia Fluida Aplicada, nos permitió  realizar circuitos automáticos iguales  a los de la industria.

Controlador Lógico Programable “PLC

Gracias al PLC  incluido en estos módulos, se pudieron realizar rutinas  con movimientos que incluyeran  temporizadores y contadores.

Reprogramar circuitos, operarlos  y visualizarlos desde la computadora.  

Controlador variador de frecuencia y ajuste por desgaste de herramienta en Torno de Control Numérico

La propuesta y tramites del Ingeniero Horacio Gutiérrez Sánchez  para adquirir un controlador variador de frecuencia  “VFD” nos acercó al control electrónico de motores industriales.

 Un adelanto para la época y muy solicitado por los clientes industriales.

Celda de manufactura integrada por computadora en el taller de Mecatrónica del Centro Mexicano Francés del CONALEP

Las gestiones del Ingeniero Miguel García Mesta en su calidad de director del plantel, para adquirir la celda de manufactura integrada por computadora, nos permitieron  tener y manipular instalaciones  iguales  a los de la industria.

 

Por ejemplo los Robots industriales alemanes de la marca KUKA, son brazos manipuladores, que transfieren productos con precisión industrial, son utilizados  en infinidad de factorías. y son  una versión moderna del término francés de autómata programable, mencionado al principio. 

Taller de Mecatrónica del Centro Mexicano Francés del CONALEP

Tetsuro Mori visualizo el papel importante de la electrónica.


 La electrónica, sus dispositivos y aplicaciones permitieron realizar algunos sueños.

 

Unos cuantos  tuve la suerte de captarlos y publicarlos en https://www.instagram.com/coparoman/

 

https://www.instagram.com/p/BcbSC6ilyrc/

https://www.instagram.com/p/BcK0RQFFFao/

https://www.instagram.com/p/BVGVKJHlXS5/

https://www.instagram.com/p/BVBbyLHF8T6/


Aplicación técnica de mecatrónica realizados por los alumnos del Centro Mexicano Francés del Conalep

Agradezco ingeniero Sergio Elías Reyes Medina instructor de Mecatrónica en el Centro Mexicano Francés del Conalep, por sus aportaciones.