puebla, puebla a 13 de agosto de 2003

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INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DEINGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

ldquoUNIDAD CULHUACANrdquo

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SEMINARIO DE TITULACIOacuteN

ldquoLA AUTOMATIZACIOacuteN EN LA INDUSTRIA MANUFACTURERArdquo

TESINA

ldquoAUTOMATIZACION DE UN PORTON DE ACCESO ldquo

QUE PARA OBTENER EL TITULO DE

ldquoINGENIERO MECAacuteNICOrdquo

PRESENTAN

C FUENTES RIVERA URIEL C JOLALPA MELENDEZ JUAN

C LEDESMA JUAREZ ALFREDO C ORTIZ MERINO ERIKA

C SOTO ALDACO OCTAVIO

DIRECTOR DE TESINA M EN C RAUacuteL IBARRA QUEVEDO

CO-DIRECTORES DE TESINA

M EN C MIGUEL AacuteNGEL SERRANO LOacutePEZ

ING MARIacuteA GUADALUPE ARTEAGA BOUCHAN

MEXICO DF MAYO 2007

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T E S I N A

QUE PARA LA OBTENCION DEL TITULO DE INGENIERO MECANICO

POR LA OPCION DE TITULACION SEMINARIO

ldquoLA AUTOMATIZACION EN LA INDUSTRIA MANUFACTURERArdquo

FNS5212005022006

PRESENTAN C FUENTES RIVERA URIEL

C JOLALPA MELENDEZ JUAN C LEDESMA JUAREZ ALFREDO

C ORTIZ MERINO ERIKA C SOTO ALDACO OCTAVIO

TEMA AUTOMATIZACION DE UN PORTON DE ACCESO

OBJETIVO ldquoAUTOMATIZAR LA PUERTA DE ENTRADASALIDA PRINCIPAL EN UN EDIFICIO HABITACIONAL PARA REDUCIR TIEMPO DE ESPERArdquo

CAPITULO I AUTOMATIZACION INDUSTRIAL ANTECEDENTES Y CONCEPTOS CAPITULO II INDUSTRIA MANUFACTURERA EN MEXICO Y AMERICA LATINA CAPITULO III LENGUAJE PROGRAMAS Y SIMULADORES DE AUTOMATAS PROGRAMABLES CAPITULO IV APLICACIOacuteN AL CASO PARTICULAR CAPITULO V CONCLUSIONES Y RESULTADOS

___________________________ M EN C RAUacuteL IBARRA QUEVEDO

DIRECTOR DE TESINA

_______________________________ ING MIGUEL AacuteNGEL SERRANO LOacutePEZ

CO-DIRECTOR DE TESINA

_____________________________ ING Ma GUADALUPE ARTEAGA

BOUCHAN CO-DIRECTORA DE TESINA

_________________________ M en C HECTOR BECERRIL MENDOZA

JEFE DE LA CARRERA DE INGENIERIA EN COMUNICACIONES Y ELECTRONICA

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AGRADECIMIENTOS

A mi Madre por todo su apoyo y desvelos a cada uno de mis hermanos que estuvieron conmigo en los momentos mas difiacuteciles aun sin merecerlo a mi esposo y a mi hija por su apoyo y comprensioacuten a todos ustedes por su amor a mihellip Gracias los amo Erika Ortiz Merino

Gracias a Dios por darme el privilegio de la Vida y la oportunidad de dar un paso maacutes a madre por su esfuerzo y comprensioacuten sin condiciones a mi esposa y a mis hijos por su amor y estar

conmigo sin condicioneshellip Gracias

Juan Jolalpa Meleacutendez

Les doy las maacutes sinceras gracias a mis padres hermanos esposa e hija por todos los desvelos y carencias que pasaron con migo este lapso de tiempo de la carrera y a dios por brindarnos la vida Uriel Fuentes Rivera

Despueacutes de haber atravesado un arduo camino y proliferas experiencias termino una etapa mas en mi vida que ha marcado de una manera contundente mi experiencia universitaria La cual seraacute una herramienta mas para contender en el arduo camino laboral De esta manera quiero agradecer a todas las personas que colaboraron de alguna manera en este proceso

Alfredo Ledesma Juaacuterez

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PREFACIO En el presente proyecto se pretende mostrar una visioacuten actual de los sistemas de automatizacioacuten industrial Tomando en cuenta que estos procesos y procedimientos son de vital importancia en el continuo avance tecnoloacutegico tanto de empresas mexicanas como mundiales ya que nos permiten realizar tareas que con anterioridad eran complicadas y tardadas El adecuado uso de estas tecnologiacuteas ha permitido que el sector industrial de nuestro paiacutes tenga los sustentos suficientes para poder sortear la difiacutecil situacioacuten por la que atraviesa dicho sector Con el advenimiento de soluciones orientadas en apoyar a las compantildeiacuteas ha surgido un intereacutes generalizado en su evaluacioacuten ahora con un comprador mucho mas enterado y demandante y sobre todo una visioacuten mas clara de las metas reales que son posibles de alcanzar en el corto y mediano plazo Este proyecto se basa en concatenar la informacioacuten necesaria para dar una visioacuten en el planteamiento desarrollo y solucioacuten de problemas

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INDICE

CAPITULO I ldquoAUTOMATIZACION INDUSTRIAL ANTECEDENTES Y CONCEPTOSrdquo pag Antecedentes hellip10 Automatizacioacuten hellip15

Introduccioacuten a los autoacutematas programables hellip15

El control en los procesos industriales 16

Control en lazo abierto Control en lazo cerrado

Procesos industriales 17

Procesos continuos Procesos discretos Procesos discontinuos o por lotes

Controladores hellip21

Asiacutencronos Siacutencronos

Inteligencia artificial hellip25

Robots hellip25

Grados de libertad Componentes

Caracteriacutesticas de un robot

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pag

Tipos de automatizacioacuten hellip30

Control Automaacutetico de Procesos El Procesamiento Electroacutenico de Datos La Automatizacioacuten Fija El Control Numeacuterico Computarizado La Automatizacioacuten Flexible

Generalidades del CNC hellip31

Sistemas expertos hellip32

Tecnologiacuteas futuras

Tecnologiacuteas cableadas hellip32

Que es un autoacutemata programable hellip35

El desarrollo de los autoacutematas programables Sistemas automatizados Anaacutelisis y formalizacioacuten de los automatismos loacutegicos industriales

CAPITULO II ldquoINDUSTRIA MANUFACTURERA EN MEacuteXICO Y AMERICA LATINArdquo Industria manufacturera en Meacutexico hellip43

Empresas dominantes del sector manufacturero de Meacutexico iquestQueacute hacen los manufactureros por contrato

ldquoWintelismrdquo nueva estructura del sector electroacutenico hellip48

La formacioacuten de redes transnacionales de produccioacuten hellip49

Plantas de manufactura electroacutenica por contrato en Ameacuterica Latina Re-integracioacuten vertical y proceso laboral

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Pag

La lucha por el mejoramiento industrial (upgrading) hellip54

Las condiciones locales factor significativo en redes transnacionales de produccioacuten

Pequentildea y mediana empresa en Meacutexico sector manufacturero hellip56

Fuerza laboral y tamantildeo de empresa

Reflexiones

CAPITULO III ldquoLENGUAJE PROGRAMAS Y SIMULADORES DE AUTOMATAS PROGRAMABLESrdquo

Variables en los Autoacutematas Programables hellip63

Variables Externas Variables Internas

Sensores y actuadotes hellip67 Ciclo de programas hellip71 Funciones baacutesicas del Autoacutemata Programable hellip76 Nuevas funciones y elementos de Automatizacioacuten hellip78 Comparacioacuten en siacutembolos e instrucciones baacutesicas hellip84 Ejemplo de aplicacioacuten del distinto tipo de lenguajes hellip86 Lenguaje de programacioacuten hellip88 Grafica de mando de etapa de transicioacuten (grafcet) hellip91

Principios baacutesicos Condiciones de etapas de transicioacuten Reglas de etapas de transicioacuten del Grafcet

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Ecuaciones loacutegicas Eleccioacuten condicional entre varias secuencias Ecuaciones simultaneas Salto condicional a otra etapa Acciones asociadas a las etapas Programacioacuten de usuario Ejemplo

Pag Nemonicos o boleanos hellip108

Instalacioacuten y manejo de simulador boleano

Diagrama de contactos hellip109 Plano de funciones hellip110 Organigrama hellip110 Programacioacuten en lenguaje escalera hellip112

Simbologiacutea Contactos y reles loacutegicos Operaciones baacutesicas entre contactos Temporizadores y contadores Operaciones aritmeacuteticas

CAPITULO IV ldquoAPLICACIOacuteN AL CASO PARTICULARrdquo AUTOMATIZACION DE UN PORTON DE ACCESO hellip119 CAPITULO V ldquoCONCLUCIONES Y RESULTADOSrdquo hellip125

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CAPITULO I

ldquoAUTOMATIZACION INDUSTRIAL ANTECEDENTES Y CONCEPTOSrdquo

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ANTECEDENTES DE LA AUTOMATIZACION

Por siglos el ser humano ha construido maacutequinas que imiten las partes del cuerpo humano Los antiguos egipcios unieron brazos mecaacutenicos a las estatuas de sus dioses Estos brazos fueron operados por sacerdotes quienes clamaban que el movimiento de estos era inspiracioacuten de sus dioses Los griegos construyeron estatuas que operaban con sistemas hidraacuteulicas los cuales se utilizaban para fascinar a los adoradores de los templos

Jacques de Vauncansos construyoacute varios muacutesicos de tamantildeo humano a mediados del siglo XVIII Esencialmente se trataba de robots mecaacutenicos disentildeados para un propoacutesito especiacutefico la diversioacuten

En 1805 Henri Maillardert construyoacute una muntildeeca mecaacutenica que era capaz de hacer dibujos Una serie de levas se utilizaban como ` el programa para el dispositivo en el proceso de escribir y dibujar Estas creaciones mecaacutenicas de forma humana deben considerarse como inversiones aisladas que reflejan el genio de hombres que se anticiparon a su eacutepoca

La hiladora giratoria de Hargreaves (1770) la hiladora mecaacutenica de Crompton (1779) el telar mecaacutenico de Cartwright (1785) el telar de Jacquard (1801)

Son varios los factores que intervienen para que se desarrollaran los primeros robots en la deacutecada de los 50s

El desarrollo en la tecnologiacutea donde se incluyen las poderosas computadoras electroacutenicas los actuadores de control retroalimentados transmisioacuten de potencia a traveacutes de engranes y la tecnologiacutea en sensores han contribuido a flexibilizar los mecanismos autoacutematas para desempentildear tareas dentro de la industria La investigacioacuten en inteligencia artificial desarrolloacute maneras de emular el procesamiento de informacioacuten humana con computadoras electroacutenicas e inventoacute una variedad de mecanismos para probar sus teoriacuteas

En un sentido la computadora tiene realmente tres fechas una como calculadora mecaacutenica cerca de 500 aC otra como concepto (1833) y la tercera del nacimiento como la computadora digital moderna (1946)

La primera calculadora mecaacutenica fue un sistema de barras y de bolas moacuteviles llamados el aacutebaco fue ideada en Babilonia alrededor de 500 aC El aacutebaco proporcionoacute el meacutetodo maacutes raacutepido de calcular hasta 1642 cuando el cientiacutefico franceacutes Pascal Blaise inventoacute una calculadora hecha de ruedas y de dientes Cuando la rueda de las unidades se moviacutea una revolucioacuten (maacutes allaacute de diez muescas) se moviacutea la muesca de la rueda de las decenas cuando la rueda de las decenas se moviacutea una revolucioacuten se moviacutea la muesca de la rueda de los centenares etceacutetera

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Mejoras en la calculadora mecaacutenica de Pascal fueron llevadas a cabo por los cientiacuteficos e inventores tales Gottfried Wilhelm Leibniz WT Odhner Dorr E Felt Frank S Baldwin y Jay R Monroe

El concepto de la computadora moderna primero fue contorneado en 1833 por el matemaacutetico britaacutenico Charles Babbage Su disentildeo de un motor analiacutetico contuvo todos los elementos necesarios de una computadora moderna dispositivos de entrada de informacioacuten un almaceacuten (memoria) un molino (unidad que coacutemputo) una unidad de control y dispositivos de salida El disentildeo llevoacute maacutes de 50000 piezas moacuteviles en una maacutequina de vapor tan grande como una locomotora La mayoriacutea de las acciones del motor analiacutetico eran realizadas utilizando tarjetas perforadas una adaptacioacuten al meacutetodo que ya era usado para controlar maacutequinas de cosido automaacutetico de seda Aunque Babbage trabajoacute en el motor analiacutetico por casi 40 antildeos eacutel nunca construyoacute realmente una maacutequina de trabajo

En 1896 Hollerith fundoacute la Compantildeiacutea de Maacutequinas de Tabulacioacuten para producir maacutequinas similares En 1924 despueacutes una numerosa fusioacuten la compantildeiacutea cambioacute su nombre a International Bussines Machine Corporation (IBM)

IBM hizo de la maquinaria de tarjetas de oficina un negocio dominante en los sistemas de informacioacuten hasta que tarde en los antildeos 60 cuando una nueva generacioacuten de computadoras hizo obsoleta a la maacutequina de tarjetas

En 1939 los fiacutesicos americanos John V Atanasoff y Clifford Berry produjeron el prototipo de una computadora en el sistema de numeracioacuten binario Atanasoff pensaba que un nuacutemero binario era mejor para satisfacer los coacutemputos que los nuacutemeros decimales porque dos diacutegitos 1 y 0 pueden ser representados faacutecilmente por un circuito eleacutectrico que seriacutea encendido o apagado Ademaacutes George Boole matemaacutetico britaacutenico habiacutea ideado ya un sistema completo de la aacutelgebra binaria que se pudo aplicar a los circuitos de la computadora

La computadora moderna crecioacute fuera de los esfuerzos intensos de la investigacioacuten montados durante la Segunda Guerra Mundial Desde 1941 el inventor alemaacuten Konrad Zuse produjo una computadora operacional la Z3 que fue utilizado en los disentildeos de aviones y de misiles El gobierno alemaacuten rechazoacute ayudarle a refinar la maacutequina sin embargo la computadora nunca alcanzoacute su potencia completa

Un matemaacutetico de Harvard nombrado Howard Aiken dirigioacute el desarrollo de la Calculadora Controlada de Secuencia Automaacutetica de Harvard-IBM conocida maacutes adelante como la Marca I una computadora electroacutenica que utilizoacute 3304 piezas electromecaacutenicas como interruptor encendido-apagado Terminada en 1944 su funcioacuten primaria era crear las tablas baliacutesticas para hacer la artilleriacutea de la marina maacutes exacta

La primera computadora completamente electroacutenica era tan secreta que su existencia no fue revelada hasta deacutecadas despueacutes de que fuera construida Inventada por el matemaacutetico ingleacutes

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Alan Turing y puesta en operacioacuten antes de 1943 el Colossus era la computadora con que los criptoacutegrafos britaacutenicos rompiacutean los coacutedigos secretos militares de los alemanes

Como Colossus fue disentildeado para solamente una tarea la distincioacuten como la primera computadora electroacutenica moderno de uso general pertenece correctamente a ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Calculator) Disentildeada por dos ingenieros americanos Juan W Mauchly y J Presper Eckert Jr ENIAC entroacute servicio en la universidad de Pennsylvania en 1946 Su construccioacuten era una enorme hazantildea de ingenieriacutea la maacutequina de 30 toneladas contuvo 17468 tubos de vaciacuteo conectados por 500 millas (800 kiloacutemetros) de cableado ENIAC realizoacute 100000 operaciones por segundo La invencioacuten del transistor en 1948 trajo una revolucioacuten en el desarrollo de la computadora Los tubos de vaciacuteo calientes no fiables fueron substituidos por los transistores pequentildeos del germanio (luego silicio) que generaban poco calor con todo funcionado perfectamente como los interruptores o los amplificadores

El descubrimiento en la miniaturizacioacuten de la computadora vino en 1958 cuando Jack Kilby ingeniero americano disentildeoacute el primer circuito integrado verdadero Su prototipo consistioacute en una oblea del germanio que incluyoacute los transistores las resistencias y los condensadores los componentes principales del trazado de circuito electroacutenico Usando chips de silicio menos costosos los ingenieros tuvieron eacutexito en poner maacutes y maacutes componentes electroacutenicos en cada chip El desarrollo de la integracioacuten en gran escala (LSI) permitioacute abarrotar centenares de componentes en un chip la integracioacuten a muy gran escala (VLSI) hizo crecer ese nuacutemero a los centenares de millares y los ingenieros proyectan que las teacutecnicas de integracioacuten ultra grande (ULSI) permitiraacuten ser colocados alrededor de 10 millones de componentes en un microchip el tamantildeo de una untildea

En los uacuteltimos 20 y 30 antildeos varios nuevos tipos de calculadoras fueron construidos Vannevar Bush ingeniero americano desarrolloacute el analizador diferenciado la primera calculadora capaz de solucionar ecuaciones diferenciales Su maacutequina calculaba con nuacutemeros decimales y por lo tanto requirioacute centenares de engranajes y ejes para representar los varios movimientos y lazos de los diez diacutegitos

Otra revolucioacuten en tecnologiacutea del microchip ocurrioacute en 1971 en que el ingeniero americano Marcian E Hoff combinoacute los elementos baacutesicos de una computadora en un chip de silicio minuacutesculo que llamoacute microprocesador Este microprocesador Intel 4004 y centenares de variaciones que las siguieron son las computadoras dedicadas que hacen funcionar millares de productos modernos y forman el corazoacuten de casi cada computadora electroacutenica de uso general

A mediados de los antildeos setenta los microchips y los microprocesadores habiacutean reducido draacutesticamente el costo de los millares de componentes electroacutenicos requeridos en una computadora La primera computadora de escritorio accesible disentildeada especiacuteficamente para el uso personal fue llamada la Altair 8800 y vendida por Micro Instrumentation Telemetry Systems en 1974 En 1977 Tandy Corporation se convirtioacute en la primera firma principal del elemento electroacutenico para producir una computadora personal Agregaron un teclado y un CRT a su

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computadora y ofrecieron medios de guardar programas en una grabadora Pronto una compantildeiacutea pequentildea llamada Apple Computer fundado por el ingeniero Stephen Wozniak y los trabajos de Steven Jobs comenzoacute a producir una computadora superior

La IBM introdujo su computadora personal o PC en 1981 Como resultado de la competencia de los fabricantes de clones (computadoras que funcionaron exactamente como una PC IBM) el precio de computadoras personales cayoacute draacutesticamente La computadora personal de hoy es 200 veces maacutes raacutepida que ENIAC 3000 veces maacutes ligera y varios millones de doacutelares maacutes barata En la raacutepida sucesioacuten de computadoras se ha contraiacutedo del modelo de escritorio a la computadora portaacutetil Con algunas computadoras personales la gente puede incluso escribir directamente en una pantalla de cristal liacutequido usando una aguja electroacutenica pequentildea y las palabras apareceraacuten en la pantalla en mecanografiado limpio

La investigacioacuten en inteligencia artificial estaacute procurando disentildear una computadora que pueda imitar los procesos y las habilidades propias del pensamiento del ser humano como el razonamiento solucionar problemas toma de decisiones y aprender Se cree que la inteligencia humana tiene tres componentes principales sentido capacidad de clasificar y de conservar conocimiento y capacidad de hacer elecciones basadas en la experiencia acumulada

Los sistemas expertos o los programas de computadora que simulan los procedimientos de toma de decisioacuten de humanos expertos ya existen y exhiben los componentes segundos y terceros de la inteligencia INTERNIST por ejemplo es un sistema informaacutetico que puede diagnosticar 550 enfermedades y desoacuterdenes humanos con exactitud tal como la de los doctores humanos expertos

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En la siguiente imagen se muestra una de las tantas aplicaciones de los autoacutematas

Hace veinte antildeos el espacio y la distancia eran obstaacuteculos formidables de lo que podiacutea o no hacerse con la computadora Pero hoy en diacutea la micro miniaturizacioacuten y las comunicaciones de datos han eliminado estos obstaacuteculos La micro miniaturizacioacuten de la circuiteriacutea electroacutenica ha hecho posible colocar computadoras en relojes de pulsera y los sateacutelites de comunicaciones permiten que computadoras ubicadas en extremos opuestos del globo se comuniquen e intercambien informacioacuten una con otra Estas paacuteginas estaacuten disponibles para cualquier persona a traveacutes del INTERNET alrededor del mundo Ahora la puerta estaacute abierta y el futuro es simplemente impredecible

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Automatizacioacuten

Definicioacuten de automaacutetica el estudio de los meacutetodos y procedimientos cuya finalidad es la sustitucioacuten del operador humano por un operador artificial en la generacioacuten de una tarea fiacutesica o mental previamente programada

Es el uso de sistemas o elementos computarizados para controlar maquinarias yo procesos industriales substituyendo a operadores humanos El alcance va maacutes allaacute que la simple mecanizacioacuten de los procesos ya que eacutesta provee a operadores humanos mecanismos para asistirlos en los esfuerzos fiacutesicos del trabajo la automatizacioacuten reduce ampliamente la necesidad sensorial y mental del humano La automatizacioacuten como una disciplina de la ingenieriacutea es maacutes amplia que un mero sistema de control abarca la instrumentacioacuten industrial que incluye los sensores y transmisores de campo los sistemas de control y supervisioacuten los sistema de transmisioacuten y recoleccioacuten de datos y las aplicaciones de software en tiempo real para supervisar y controlar las operaciones de plantas o procesos industriales

Introduccioacuten a los autoacutematas programables

Los autoacutematas programables ya no se pueden definir solamente como los controladores de maacutequinas secueacutenciales que ejecutan un programa en lenguaje de estados En la uacuteltima deacutecada en el campo de la Automatizacioacuten Industrial se ha incorporando toda una gama de nuevas funcionalidades que han superado el tradicional concepto de controlador secuencial para pasar a realizar funciones especializadas como regulacioacuten de procesos continuos comunicacioacuten mediante redes industriales incorporar novedosos sistemas de cableado distribuido mediante los buses de campo En el mercado se dispone de moacutedulos especializados en pesaje control de ejes identificadores de productos

Estructura unidad central del autoacutemata Premium

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El control en los procesos industriales Baacutesicamente son 2 tipos de control que a continuacioacuten se describen

1 control de lazo abierto 2 control de lazo cerrado

Control en lazo abierto El control en lazo abierto (Figura 2) se caracteriza porque la informacioacuten o variables que controlan el proceso circulan en una sola direccioacuten desde el sistema de control al proceso El sistema de control no recibe la informacioacuten de que las acciones que a traveacutes de los actuadores ha de realizar sobre el proceso se han ejecutado correctamente

Figura 2 Control en lazo abierto

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Control en lazo cerrado El control en lazo cerrado (Figura 3) se caracteriza porque existe una retroalimentacioacuten a traveacutes de los sensores desde el proceso hacia el sistema de control que permite a este uacuteltimo conocer si las acciones ordenadas a los actuadores se han realizado correctamente sobre el proceso La mayoriacutea de procesos existentes en la industria utilizan el control en lazo cerrado bien porque el producto que se pretende obtener o la variable que se controla necesita un control continuo en funcioacuten de unos determinados paraacutemetros de entrada o bien porque el proceso a controlar se subdivide en una serie de acciones elementales de tal forma que para realizar una determinada accioacuten sobre el proceso es necesario que previamente se hayan realizado otras series de acciones elementales

Figura 3 Control en lazo cerrado

Procesos industriales Los procesos industriales en funcioacuten de su evolucioacuten con el tiempo pueden clasificarse en algunos de los grupos siguientes

bull Continuos bull Discontinuos o por lotes bull Discretos

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Tradicionalmente el concepto de automatizacioacuten industrial se ha ligado al estudio y aplicacioacuten de los sistemas de control empleados en procesos discontinuos y los procesos discretos dejando los procesos continuos a disciplinas como regulacioacuten o servomecanismos

Procesos continuos Un proceso continuo se caracteriza porque las materias primas estaacuten constantemente entrando por un extremo del sistema mientras que en el otro extremo se obtiene de forma continua un producto terminado (Figura 4) Un ejemplo tiacutepico de proceso continuo puede ser un sistema de calefaccioacuten para mantener una temperatura constante en una determinada instalacioacuten industrial La materia prima de entrada es la temperatura que se quiere alcanzar en la instalacioacuten la salida seraacute la temperatura que realmente existe El sistema de control consta de un comparador que proporciona una sentildeal de error igual a la diferencia entre la temperatura deseada y la temperatura que realmente existe la sentildeal de error se aplica al regulador que adaptaraacute y amplificaraacute la sentildeal que ha de controlar la electrovaacutelvula que permite el paso de gas hacia el quemador de la caldera El regulador en funcioacuten de la sentildeal de error y de las peacuterdidas de calor existentes en la instalacioacuten mantendraacute la temperatura deseada en la instalacioacuten controlando la cantidad de gas que pasa por la electrovaacutelvula El actuador estaacute constituido por la electrovaacutelvula se utilizan dos sensores la temperatura real existe en la sala y la temperatura programada por el operario A la vista de la instalacioacuten se comprueba dos caracteriacutesticas propias de los sistemas continuos

bull El proceso se realiza durante un tiempo relativamente largo bull Las variables empleadas en el proceso y sistema de control son de tipo analoacutegico dentro

de unos liacutemites determinados las variables pueden tomar infinitos valores

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El estudio y aplicacioacuten de los sistemas continuos es objeto de disciplinas como Regulacioacuten y Servomecanismos

Figura 4 Proceso continuo

Procesos discretos El producto de salida se obtiene a traveacutes de una serie de operaciones muchas de ellas con gran similitud entre si La materia prima sobre la que se trabaja es habitualmente un elemento discreto que se trabaja de forma individual (Figura 5) Un ejemplo de proceso discreto es la fabricacioacuten de una pieza metaacutelica rectangular con dos taladros El proceso para obtener la pieza terminada puede descomponerse en una serie de estados que han de realizarse secuencialmente de forma que para realizare un estado determinado es necesario que hayan realizado correctamente los anteriores Para el ejemplo propuesto estos estados son

bull Corte de la pieza rectangular con unas dimensiones determinadas a partir de una barra que alimenta la sierra

bull Transporte de la pieza rectangular a la base del taladro bull Realizar el taladro A bull Realizar el taladro B bull Evacuar pieza

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Cada uno se estos estados supone a su vez una serie de activaciones y desactivaciones de los actuadores (motores y cilindros neumaacuteticos) que se produciraacuten en funcioacuten de

bull Los sensores (sensores de posicioacuten situados sobre la caacutemara de los cilindros y contactos auxiliares situados en los contactores que activan los motores eleacutectricos)

bull Variable que indica que se ha revisado el estado anterior

Figura 5 Proceso discreto

Procesos discontinuos o por lotes Se reciben a la entrada del proceso las cantidades de las diferentes piezas discretas que se necesitan para realizar el proceso Sobre este conjunto se realizan las operaciones necesarias para producir un producto acabado o un producto intermedio listo para un procesamiento posterior (Figura 6) Por ejemplo se trata de formar una pieza de una maacutequina partiendo de las piezas representadas en la figura 6 que se han obtenido a partir de una serie de procesos discretos

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las piezas se ensamblaraacuten como se indica en la figura una vez colocadas se remacharan los cilindros superiores de las piezas C D y E de forma que pueda obtenerse la pieza terminada El proceso puede descomponerse en estados que por ejemplo podriacutean ser

bull Posicionar piezas C D y E bull Posicionar piezas B bull Posicionar pieza A bull Remachar los cilindros superiores de C D y E

Estos estados se realizaraacuten de forma secuencial y para activar los dispositivos encargados de posicionar las diferentes piezas ndash como ocurriacutea en el proceso discreto ndash seraacuten necesarias

bull Sentildeales de sensores bull Variables de estados anteriores

Figura 6 Proceso discontinuo

Controladores Se comprueba que los procesos discretos y discontinuos tienen una gran similitud entre si Ambos procesos podraacuten controlarse mediante el mismo tipo de sistema de control que debido a

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su forma de actuacioacuten recibe el nombre de controlador secuencial Podemos resumir una serie de caracteriacutesticas propias a los procesos que se controlan de forma secuencial

bull El proceso se puede descomponer en una serie de estados que se activaran de forma secuencial (variables internas)

bull Cada uno de los estados cuando estaacute activo realiza una serie de acciones sobre los

actuadores (variables de salida)

bull Las sentildeales procedentes de los sensores (variables de entrada) controla la transicioacuten entre estados

bull Las variables empleadas en el proceso y sistema de control (entrada salidas e internas)

son muacuteltiples y generalmente de tipo discreto soacutelo tomas dos valores activo y desactivo Por ejemplo un motor soacutelo estaraacute funcionando o parado un sensor situado sobre un cilindro neumaacutetico estaraacute activado cuando esteacute el eacutembolo del cilindro situado a su altura y desactivado en caso contrario

En funcioacuten de coacutemo se realice la transicioacuten entre estados los controladores secuenciales pueden ser de dos tipos asiacutencronos o siacutencronos Asiacutencronos La transicioacuten entre estados se produce en el mismo instante en que se produce una variacioacuten en las variables de entrada En la figura 7 se representa el control de un proceso mediante un controlador asiacutencrono formado por un circuito combinacional que determina las acciones a realizar sobre el proceso en funcioacuten de las entradas procedentes de los sensores y de las variables asociadas a estados anteriores que se realimentan a traveacutes de las ceacutelulas de memoria

Figura 7 Controlador secuencial asiacutencrono

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Siacutencronos La transicioacuten a un estado determinado se produce en funcioacuten de las variables de entrada y de la variable asociada al estado anterior Las variables de entrada y la variable interna (Asociada al estado anterior) estaacuten sincronizadas mediante una sentildeal de reloj de frecuencia fija de forma que la transicioacuten entre estados solo se produce para un flanco de la sentildeal de reloj (Figura 8) Las ceacutelulas de memoria que almacenan las variables de entrada se activan todas de forma conjunta con la sentildeal de reloj permitiendo el paso al circuito combinacional de las Xn variables las ceacutelulas que almacenan las variables asociadas a los estados se activan mediante la sentildeal del contador de forma individual a cada impulso de la sentildeal de reloj el contador se incrementa en una unidad permitiendo el acceso a una sola ceacutelula La presencia de las variables de entrada y la variable interna en la entrada del circuito combinacional permiten la activacioacuten de las variables de salida asociadas al estado activo Este tipo de secuenciadores necesita para comenzar la secuencia entre estados la activacioacuten del primer estado E0

Figura 8 Controlador secuencial siacutencrono Los controladores siacutencronos y asiacutencronos que han sido descritos podriacutean construirse empleando loacutegica cableada y elementos discretos de tecnologiacuteas como electroacutenica electricidad o neumaacutetica

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El uacutenico requisito que tendriacutea para cumplir el controlador seria que el tiempo que necesita el circuito combinacional para tomar decisiones (ciclo de trabajo) en funcioacuten de la variables de entrada y estados anteriores tendriacutea que ser mucho menor que el tiempo de evolucioacuten del proceso Al emplear loacutegica cableada la configuracioacuten del circuito combinacional y las operaciones loacutegicas que ha de realizar dependen de la cantidad de variables necesarias para controlar el proceso (variables de entrada y salida) y el nuacutemero de estados en los que se ha desglosado (variables internas) Una modificacioacuten del proceso que suponga una modificacioacuten en el nuacutemero de variables anteriores o en su orden de actuacioacuten significa disentildear de nuevo el controlador secuencial Basaacutendose en un microprocesador puede construirse un controlador secuencial siacutencrono cuya configuracioacuten es independiente del nuacutemero de variables y del orden en las que eacutestas actuacutean en el proceso (Figura 9) el circuito combinacional se sustituye por la memoria de programa y la unidad operativa del microprocesador La memoria de programa de usuario almacena las operaciones loacutegicas y con queacute variables se han de realizar la unidad operativa se encarga de realizarlas El contador de programa del microprocesador accederaacute secuencialmente a las posiciones de memoria de programa de usuario

Figura 9 Controlador en base a microprocesador

Las variables (entradas internas salidas) tambieacuten se almacenan en memoria desde donde son leiacutedas por la unidad operativa cuando ha de realizar una operacioacuten loacutegica

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En los controladores secuenciales realizados con loacutegica cableada las variables empleadas son de tipo discreto todo nada El empleo de un microprocesador permite seguir trabajando con estas variables y ademaacutes utilizar variables de tipo analoacutegico previamente discretizadas El sistema se completariacutea con

bull Los acopladores de entrada encargados de adaptar las sentildeales procedentes de los sensores al tipo de sentildeales loacutegicas empleadas por el microprocesador y los acopladores de salida que realizariacutean la adaptacioacuten entre las sentildeales loacutegicas del microprocesador y las de gobierno de los actuadores

bull Un dispositivo de comunicacioacuten serie empleado para transferir el programa de usuario

desde el dispositivo de programacioacuten bull Sistema operativo formado por una serie de programas encargados de controlar el

funcionamiento del dispositivo como por ejemplo inicializacioacuten del sistema chequeo del programa de usuario comunicacioacuten con los perifeacutericos inteacuterprete entre el lenguaje empleado en el programa de usuario y lenguaje maacutequina etc

Inteligencia artificial

La inteligencia artificial es el campo de estudio que trata de aplicar los procesos del pensamiento humano usados en la solucioacuten de problemas a la computadora

Robots

Maacutequina controlada por ordenador y programada para moverse manipular objetos y realizar trabajos a la vez que interacciona con su entorno Los robots son capaces de realizar tareas repetitivas de forma maacutes raacutepida barata y precisa que los seres humanos El teacutermino procede de la palabra checa robota que significa trabajo obligatorio fue empleado por primera vez en la obra teatral de 1921 RUR (Robots Universales de Rossum) por el novelista y dramaturgo checo Karel Capek Desde entonces se ha empleado la palabra robot para referirse a una maacutequina que realiza trabajos para ayudar a las personas o efectuacutea tareas difiacuteciles o desagradables para los humanos

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Grados de libertad Sin duda una de las principales caracteriacutesticas que definen a los robots lo constituyen los grados de libertad que posea Hablar de grados de libertad equivale a decir el nuacutemero y tipo de movimientos del manipulador Observando los movimientos del brazo y de la muntildeeca podemos determinar el nuacutemero de grados de libertad que posee un robot A la muntildeeca de un manipulador le corresponden los siguientes movimientos o grados de libertad giro elevacioacuten y desviacioacuten ldquoGGrraaddoo ddee lliibbeerrttaadd eess ccaaddaa mmoovviimmiieennttoo iinnddeeppeennddiieennttee qquuee ppuueeddee rreeaalliizzaarr uunnaa aarrttiiccuullaacciioacuteoacutenn ccoonn rreessppeeccttoo aa llaa aanntteerriioorrrdquordquo Los grados de libertad del brazo de un manipulador estaacuten directamente relacionados con su anatomiacutea y configuracioacuten Componentes

El componente principal lo constituye el manipulador el cual consta de varias articulaciones y sus elementos (Fig 1)

FIGURA 1

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Las partes que conforman el manipulador reciben los nombres de cuerpo brazo muntildeeca y

efector final (Fig 2 y 3) Al efector final se le conoce comuacutenmente como sujetador o gripper

FIGURA 2

Cada articulacioacuten provee al robot como miacutenimo un grado de libertad En otras palabras las

articulaciones permiten al manipulador realizar movimientos (Fig 4)

FIGURA 3

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Lineales que pueden ser horizontales o verticales

Por articulacioacuten

(En los dos casos la liacutenea roja representa la trayectoria seguida por el robot)

Ademaacutes del manipulador los otros elementos que forman parte del robot son un controlador

mecanismos de entrada y salida de datos y dispositivos especiales

El controlador del robot como su nombre lo indica es el que controla cada uno de los

movimientos del manipulador y guarda sus posiciones El controlador recibe y enviacutea sentildeales a

otras Maacutequinas - herramientas (por medio de sentildeales de entradasalida) y almacena Programas

Los mecanismos de entrada y salida maacutes comunes son teclado monitor y caja de comandos

llamada teach pendantrdquo

En la figura 4 puede verse un controlador (computer module) que enviacutea sentildeales a los motores

de cada uno de los ejes del robot la caja de comandos (teach pendant) la cual sirve para

ensentildearle las posiciones al manipulador del robot

La figura 4 muestra un teach pendat para un tipo de robot industrial

FIGURA 4

Los dispositivos de entrada y salida permiten introducir y a su vez ver los datos del

controlador

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Para enviar instrucciones al controlador y para editar los programas del control comuacutenmente se

utiliza una computadora adicional (Fig 5)

FIGURA 5


1 La movilidad puede ser de dos tipos traslacioacuten cuando el robot se mueve de un sitio para

otro y articulada o rotacional cuando gira su cuerpo y brazos

2 La gobernabilidad depende del programa a traveacutes del cual se le comunican las instrucciones

bien sea directamente en el robot o por medio de un ordenador exterior

3 La autonomiacutea depende de los actuadores o sensores que lleve incorporados para que pueda

conocer su entorno y asiacute posicionarse correctamente

4 La polivalencia indica la capacidad de adecuacioacuten del robot para realizar tareas diferentes

5 La repetibilidad es la precisioacuten con la cual llega el robot al punto programado todas las

veces que este sea enviado

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Tipos de Automatizacioacuten

Existen cinco formas de automatizar en la industria moderna de modo que se deberaacute analizar cada situacioacuten a fin de decidir correctamente el esquema maacutes adecuado

Los tipos de automatizacioacuten son

bull Control Automaacutetico de Procesos

bull El Procesamiento Electroacutenico de Datos

bull La Automatizacioacuten Fija

bull El Control Numeacuterico Computarizado

bull La Automatizacioacuten Flexible

El Control Automaacutetico de Procesos se refiere usualmente al manejo de procesos caracterizados de diversos tipos de cambios (generalmente quiacutemicos y fiacutesicos) un ejemplo de esto lo podriacutea ser el proceso de refinacioacuten de petroacuteleo

El Proceso Electroacutenico de Datos frecuentemente es relacionado con los sistemas de informacioacuten centros de coacutemputo etc Sin embargo en la actualidad tambieacuten se considera dentro de esto la obtencioacuten anaacutelisis y registros de datos a traveacutes de interfases y computadores

La Automatizacioacuten Fija es aquella asociada al empleo de sistemas loacutegicos tales como los sistemas de relevadores y compuertas loacutegicas sin embargo estos sistemas se han ido flexibilizando al introducir algunos elementos de programacioacuten como en el caso de los (PLCS) O Controladores Loacutegicos Programables

Un mayor nivel de flexibilidad lo poseen las maacutequinas de control numeacuterico computarizado Este tipo de control se ha aplicado con eacutexito a Maacutequinas de Herramientas de Control Numeacuterico (MHCN) Entre las MHCN podemos mencionar

bull Fresadoras CNC

bull Tornos CNC

bull Maacutequinas de Electro erosionado

bull Maacutequinas de Corte por Hilo etc

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El mayor grado de flexibilidad en cuanto a automatizacioacuten se refiere es el de los Robots industriales que en forma maacutes geneacuterica se les denomina como Celdas de Manufactura Flexible

Generalidades del CNC

Actualmente existe un ambiente de grandes expectativas e incertidumbre Mucho de esto se da por los raacutepidos cambios de la tecnologiacutea actual pues estos no permiten asimilarla en forma adecuada de modo que es muy difiacutecil sacar su mejor provecho Tambieacuten surgen cambios raacutepidos en el orden econoacutemico y poliacutetico los cuales en sociedades como la nuestra (paiacuteses en desarrollo) inhiben el surgimiento de soluciones autoacutectonas o propias para nuestros problemas maacutes fundamentales

Entre todos estos cambios uno de los de mayor influencia lo seraacute sin duda el desarrollo de las nuevas poliacuteticas mundiales de mercados abiertos y globalizacioacuten Todo esto habla de una libre competencia y surge la necesidad de adecuar nuestras industrias a fin de que puedan satisfacer el reto de los proacuteximos antildeos Una opcioacuten o alternativa frente a esto es la reconversioacuten de las industrias introduciendo el elemento de la automatizacioacuten Sin embargo se debe hacerse en la forma maacutes adecuada de modo que se pueda absorber gradualmente la nueva tecnologiacutea en un tiempo adecuado todo esto sin olvidar los factores de rendimiento de la inversioacuten y capacidad de produccioacuten

Uno de los elementos importantes dentro de este resurgir de la automatizacioacuten son la Maacutequinas de Herramientas de Control Numeacuterico Computarizado las cuales brindan algunas ventajas adicionales que son de importancia considerar detenidamente lo cual es el propoacutesito de este escrito

Desde el Fortune hasta el OMNI la riacuteada de artiacuteculos sobre logros del CADCAM no tiene fin Con la misma rapidez aparecen los acroacutenimos relacionados con eacutel tales como CIM CAE CNC FMS y muchos mas Como resultado muchas personas se asustan estaacuten confundidas y algo temerosas de esta nueva tecnologiacutea Los trabajadores de plantas industriales atrasadas intentan competir en un mercado mundial que cada vez ofrece mejor calidad y precios maacutes bajos

Antes del siglo XX la mayor parte de la tentativas de automatizacioacuten resultaron un fracaso Muchas de estas tentativas tropezaron con una fuerte oposicioacuten por parte de los trabajadores Por ejemplo en Inglaterra a principios del siglo XIX los Luddites destruyeron maquinaria textil como protesta por la reduccioacuten de salarios y el desempleo Sin embargo a la vuelta de un siglo la produccioacuten en masa se convirtioacute en la esencia del modo de vida americano y ahora estaacute pasando a ser el modo de vida universal

Hoy en diacutea vuelve a haber enemigos de la automatizacioacuten y no solamente en la clase trabajadora Muchos responsables de ingenieriacutea y fabricacioacuten estaacuten desconcertados ante la realidad de la computarizacioacuten

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Aunque mucha gente usa los teacutermino CADCAM para las estaciones graacuteficas el nombre es un acroacutenimo derivado del ingles COMPUTER Aided Design y Computer Aided Manufacturing (Disentildeo Asistido por Computadora y Fabricacioacuten Asistida por Computadora) CADCAM son disciplinas distintas

En realidad CADCAM es un matrimonio entre numerosas disciplinas de ingenieriacutea y fabricacioacuten En una expresioacuten maacutes simple es una comunicacioacuten computarizada y una funcioacuten de disentildeo para y entre ingenieros de fabricacioacuten Si lo llevamos a sus uacuteltimos extremos podemos incluir en eacutel casi todas las etapas de fabricacioacuten y gestioacuten En este caso quedariacutean incluidos el marketing ofimaacutetica contabilidad control de calidad y casi todo aquello que pudiera tener relacioacuten con una base de datos centralizada En general podemos interpretar el prefijo CA como Asistido por Computador y sinoacutenimo de automatizacioacuten

Algunas de las funciones maacutes comunes del CAD son el modelado geomeacutetrico anaacutelisis prueba delineacioacuten y documentacioacuten El CAM por su parte incluye control numeacuterico roboacutetica planificacioacuten y control de fabricacioacuten Ambas disciplinas estaacuten interrelacionadas por una base de datos comuacuten

El concepto de tecnologiacutea de grupo ha resultado de interese para muy distintas personas ingenieros de disentildeo ingenieros de fabricacioacuten disentildeadores y planificadores de procesos industriales e incluso agentes de compra Permite al ingeniero un acceso inmediato a partes ya disentildeadas similares a aquella en la que se encuentran trabajando de forma que no precisa redisentildearla El ingeniero de disentildeo puede estudiar disentildeos previos y limitarse a menudo a hacer cambios en lugar de uno nuevo Para el planificador de procesos industriales los disentildeos estandarizados hacen que la estructuracioacuten y encaminamiento de las partes resulten mucho maacutes faacuteciles Los ingenieros de fabricacioacuten comprueban que los costes de estampacioacuten y fijado se reducen asiacute como el tiempo de organizacioacuten La GT permite que el agente de compras consiga abaratamientos al poder adquirir un gran nuacutemero de piezas iguales cada vez

Sistemas expertos

Un sistema experto es una aplicacioacuten de inteligencia artificial que usa una base de conocimiento de la experiencia humana para ayudar a la resolucioacuten de problemas

Ejemplos de sistemas expertos

Diagnoacutesticos meacutedicos

Reparacioacuten de equipos

Anaacutelisis de inversiones

Planeamiento financiero

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Eleccioacuten de rutas para vehiacuteculos

Ofertas de contrato

Asesoramiento para clientes de autoservicio

Control de produccioacuten y entrenamiento

Redes de comunicaciones

Los canales de comunicaciones que interconectan terminales y computadoras se conocen como redes de comunicaciones todo el hardware que soporta las interconexiones y todo el software que administra la transmisioacuten

Ejemplos de redes de comunicaciones

LAN - Local Area Network

BBN - Back Bone Network

MAN - Metropolitan Area Network

WAN - Wide Area Network


La tecnologiacutea de los microprocesadores y de la fabricacioacuten de circuitos integrados estaacute cambiando raacutepidamente En la actualidad los microprocesadores maacutes complejos contienen unos 10 millones de transistores Se preveacute que en el 2000 los microprocesadores avanzados contengan maacutes de 50 millones de transistores y unos 800 millones en el 2010 Las teacutecnicas de litografiacutea tambieacuten tendraacuten que ser mejoradas En el antildeo 2000 el tamantildeo miacutenimo de los elementos de circuito seraacute inferior a 02 micras Con esas dimensiones es probable que incluso la luz ultravioleta de baja longitud de onda no alcance la resolucioacuten necesaria Otras posibilidades alternativas son el uso de haces muy estrechos de electrones e iones o la sustitucioacuten de la litografiacutea oacuteptica por litografiacutea que emplee rayos X de longitud de onda extremadamente corta Mediante estas tecnologiacuteas las velocidades de reloj podriacutean superar los 1000 MHz en el 2010

Se cree que el factor limitante en la potencia de los microprocesadores acabaraacute siendo el comportamiento de los propios electrones al circular por los transistores Cuando las dimensiones se hacen muy bajas los efectos cuaacutenticos debidos a la naturaleza ondulatoria de los electrones podriacutean dominar el comportamiento de los transistores y circuitos Puede que sean necesarios nuevos dispositivos y disentildeos de circuitos a medida que los microprocesadores

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se aproximan a dimensiones atoacutemicas Para producir las generaciones futuras de microchips se necesitaraacuten teacutecnicas como la epitaxia por haz molecular en la que los semiconductores se depositan aacutetomo a aacutetomo en una caacutemara de vaciacuteo ultra elevado o la microscopiacutea de barrido de efecto tuacutenel que permite ver e incluso desplazar aacutetomos individuales con precisioacuten La IBM introdujo su computadora personal o PC en 1981 Como resultado de la competencia de los fabricantes de clones (computadoras que funcionaron exactamente como una PC IBM) el precio de computadoras personales cayoacute draacutesticamente La computadora personal de hoy es 200 veces maacutes raacutepida que ENIAC 3000 veces maacutes ligera y vario millones de doacutelares maacutes barata En la raacutepida sucesioacuten de computadoras se ha contraiacutedo del modelo de escritorio a la computadora portaacutetil y finalmente a la del tamantildeo de la palma Con algunas computadoras personales la gente puede incluso escribir directamente en una pantalla de cristal liacutequido usando una aguja electroacutenica pequentildea y las palabras apareceraacuten en la pantalla en mecanografiado limpio




La extraordinaria versatilidad de las computadoras en todos los campos de la actividad humana asiacute como su progresiva miniaturizacioacuten han hecho posible traspasar el umbral de los grandes centros de coacutemputo y el uso restringido de una casta de especialistas de programadores para convertirse en la herramienta obligada de cualquier persona

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Tecnologiacuteas cableadas

Las primeras tecnologiacuteas disponibles para implementar controladores de sistemas de eventos discretos se basaban en la aplicacioacuten de tecnologiacuteas cableadas lo que de denominaba automatismos cableados Se utilizaban principalmente las tecnologiacuteas neumaacutetica y electromecaacutenicaLa tecnologiacutea neumaacutetica adquiere especial relevancia en la implementacioacuten cableada de automatismos ademaacutes cuenta con la ventaja de que es homogeacutenea con numerosas maacutequinas de produccioacuten equipadas con cilindros neumaacuteticos Se debe resaltar que aunque sea una tecnologiacutea cableada el mando neumaacutetico utiliza secuenciadores modulares que suprimen una parte del cableado En la actualidad en muchas maacutequinas neumaacuteticas industriales el sistema de control que sigue en activo esta integrado por circuitos neumaacuteticos Los nuevos productos desarrollados incorporan como sistema de mando en el caso de algunas maacutequinas pequentildeas circuitos de releacutes electromagneacuteticos pero la mayoriacutea esta comandada por autoacutematas programables

Los releacutes electromagneacuteticos disponen de contactos accionados por una bobina electromagneacutetica La puesta en tensioacuten de la bobina hace que los contactos conmuten debido a la fuerza electromagneacutetica creada Los releacutes electromagneacuteticos pueden efectuar conmutaciones de grandes corrientes Continuacutean siendo interesantes para automatismos muy sencillos Aunque han sido praacutecticamente sustituidos por autoacutematas programables se siguen utilizando alrededor de ellos en particular para realizar los circuitos de seguridad

iquestQue es un Autoacutemata Programable

Hasta no hace mucho tiempo el control de procesos industriales se venia haciendo de forma cableada por medio de contactores y releacutes Al operario que se encontraba a cargo de este tipo de instalaciones se le exigiacutea tener altos conocimientos teacutecnicos para poder realizarlas y posteriormente mantenerlas Ademaacutes cualquier variacioacuten en el proceso suponiacutea modificar fiacutesicamente gran parte de las conexiones de los montajes siendo necesario para ello un gran esfuerzo teacutecnico y un mayor desembolso econoacutemico

En la actualidad no se puede entender un proceso complejo de alto nivel desarrollado por teacutecnicas cableadas El ordenador y los autoacutematas programables ha intervenido de forma considerable para que este tipo de instalaciones se hayan visto sustituidas por otras controladas de forma programada

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El Autoacutemata Programable Industrial (API) nacioacute como solucioacuten al control de circuitos complejos de automatizacioacuten Por lo tanto se puede decir que un API no es maacutes que un aparato electroacutenico que sustituye los circuitos auxiliares o de mando de los sistemas automaacuteticos A eacutel se conectan los captadores (finales de carrera pulsadores) por una parte y los actuadores (bobinas de contactores laacutemparas peque os receptores) por otra

Veamos un tiacutepico circuito de automatismos Un arrancador EstrellaTriaacutengulo con temporizador La figura 1 muestra como es la teacutecnica cableada Por una parte tenemos el circuito de fuerza que alimenta el motor y por otra el circuito auxiliar o de mando que realiza la maniobra de arranque de dicho motor

La figura 2 muestra como se realiza el mismo montaje de forma programada El circuito de fuerza es exactamente el mismo que en la teacutecnica cableada Sin embargo el de mando seraacute

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sustituido por un autoacutemata programable al cual se unen eleacutectricamente los pulsadores y las bobinas de los contactores La maniobra de arranque la realizara el programa que previamente se ha transferido al autoacutemata

El desarrollo de los autoacutematas programables

En las instalaciones de las faacutebricas de Automoacuteviles se instalaban grandes armarios en paralelo con las liacuteneas de produccioacuten Dentro de estos armarios se construiacutea mediante circuitos de releacutes electromagneacuteticos la inteligencia que controlaba el proceso de fabricacioacuten Esta tecnologiacutea funcionaba y por supuesto se fabricaban coches pero tambieacuten poseiacutea una gran problemaacutetica

bull La tecnologiacutea cableada no era muy adecuada para implementar sistemas de control complejos

bull Los elementos que la forman eran electromecaacutenicos (en el caso de los releacutes) lo cual implica un nuacutemero no ilimitado de maniobras (rompen) y la necesidad de implantar logiacutesticas de mantenimiento preventivo

bull Ofreciacutean una gran dificultad para la buacutesqueda de averiacuteas (un cable que no hace contacto sigue estando visualmente junto al tornillo) Para facilitar la localizacioacuten de averiacuteas se instalaban contactores y releacutes que sentildealizaraacuten los fallos

bull A veces se debiacutean realizar conexiones entre cientos o miles de releacutes lo que implicaba un enorme esfuerzo de disentildeo y mantenimiento

bull Cuando se cambiaba el proceso de produccioacuten cambiaba tambieacuten el sistema de control

Los tiempos de parada ante cualquier averiacutea eran apreciables Si saltaba una parada de emergencia se teniacutea que reiniciar manualmente el sistema dado que se perdiacutea el estado de la produccioacuten

A finales de los antildeos cincuenta los fabricantes de automoacuteviles necesitaban nuevas y mejores herramientas de control de la produccioacuten Los nuevos controladores debiacutean ser faacutecilmente programables por ingenieros de planta o personal de mantenimiento El tiempo de vida debiacutea ser largo y los cambios en el programa teniacutean que realizarse de forma sencilla Finalmente se imponiacutea que trabajaran sin problemas en entornos industriales adversos La solucioacuten fue el empleo de una teacutecnica de programacioacuten familiar y reemplazar los releacutes mecaacutenicos por releacutes de estado soacutelido

Los autoacutematas programables se introducen por primera vez en la industria en 1960 aproximadamente Bedford Associates propuso un sistema de control denominado Controlador Digital Modular (Modicon Modular Digital Controler) al fabricante de automoacuteviles General Motors

Otras compantildeiacuteas propusieron a la vez esquemas basados en ordenador uno de los cuales estaba basado en el PDP-8 El MODICON 084 resultoacute ser el primer PLC del mundo en ser producido comercialmente

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A mediados de los 70 las tecnologiacuteas dominantes de los PLC eran maacutequinas de estado secuenciales y CPUrsquos basadas en desplazamiento de bit Los microprocesadores convencionales incorporaron la potencia necesaria para resolver de forma raacutepida y completa la loacutegica de los pequentildeos PLCs Por cada modelo de microprocesador habiacutea un modelo de PLC basado en el mismo

Las funciones de comunicacioacuten comenzaron a integrarse en los autoacutematas a partir del antildeo 1973 El primer bus de comunicaciones fue el Modbus de Modicon El PLC podiacutea ahora establecer comunicacioacuten e intercambiar informaciones con otros PLCs

La implantacioacuten de los sistemas de comunicacioacuten permitioacute aplicar herramientas de gestioacuten de produccioacuten que se ejecutaban en mini ordenadores enviando oacuterdenes de produccioacuten a los autoacutematas de la planta En las plantas se suele dedicar un autoacutemata programable a ejecutar la funcioacuten de gestioacuten Este autoacutemata recibe las oacuterdenes de produccioacuten y se encarga de comunicarlas a los autoacutematas programables dedicados a control A su vez estos los autoacutematas de control enviacutean el estado de la produccioacuten al autoacutemata de gestioacuten

En los 80 se produjo un intento de estandarizacioacuten de las comunicaciones con el protocolo MAP (Manufacturing Automation Protocol) de General Motors Tambieacuten fue un tiempo en el que se redujeron las dimensiones del PLC y se pasoacute a programar con programacioacuten simboacutelica a traveacutes de ordenadores personales en vez de los claacutesicos terminales de programacioacuten Hoy diacutea el PLC maacutes pequentildeo es del tamantildeo de un simple releacute

En la deacutecada de los noventa se ha producido una gradual reduccioacuten en el nuacutemero de nuevos protocolos y en la modernizacioacuten de las capas fiacutesicas de los protocolos maacutes populares que sobrevivieron a los 80

Sistemas Automatizados Una forma claacutesica de abordar el estudio de los sistemas Automatizados es la divisioacuten en Parte de Mando y Parte Operativa bull La parte Operativa es la parte que actuacutea directamente sobre la maacutequina Son los elementos que hacen que la maacutequina se mueva y realice la operacioacuten Forman parte de ella los accionadores de las maacutequinas como son motores de corriente continua motores de corriente alterna cilindros neumaacuteticos Accionadores hidra compresores bombas

bull La parte de mando suele ser un autoacutemata programable En un sistema de fabricacioacuten

automatizado estaacute el autoacutemata programable en el centro del sistema El autoacutemata programable debe ser capaz de comunicarse con todos lsquolos constituyentes del sistema Automatizado

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Anaacutelisis y formalizacioacuten de los automatismos loacutegicos industriales

Realizando el anaacutelisis de las maacutequinas automatizadas desde el punto de vista de la ingenieriacutea de sistemas en un primer nivel de abstraccioacuten se puede observar que son maacutequinas que pueden estar en un nuacutemero finito de situaciones que denominaremos estados y que muchas de ellas responden a la definicioacuten de sistema de eventos discretos Recordando su definicioacuten

Los sistemas de eventos discretos son sistemas en los que el tiempo y los estados son continuos El estado del sistema puede variar instantaacuteneamente en instantes separados de tiempo Un evento es un suceso instantaacuteneo que puede cambiar el estado del sistema En un intervalo de tiempo finito no puede haber un nuacutemero infinito de cambios de estado

Los primeros trabajos dedicados al anaacutelisis de estos sistemas no aparecen hasta 1938 cuando Shannon desarrolla el primer anaacutelisis simboacutelico de las propiedades de los circuitos de conmutacioacuten utilizando como herramienta el aacutelgebra de Boole

Esta fue desarrollada por el pensador y matemaacutetico GBoole en su trabajo The Mathematical Analysis of Logic con el objetivo simular y formalizar las leyes del pensamiento

El aacutelgebra de Boole constituye el meacutetodo principal para efectuar el anaacutelisis y siacutentesis de circuitos loacutegicos sin memoria es decir que no poseen memoria En estos circuitos las salidas en un instante determinado dependen exclusivamente del valor de las entradas en ese instante Por lo cual en un principio solo sirven para realizar automatismos combinatorios Otra herramienta disponible para la descripcioacuten de automatismos combinatorios son los programas de decisiones binarias desarrollados por CY Lee en 1959

Los automatismos provistos de una cierta capacidad de memoria los sistemas secuenciales se empezaron a estudiar a partir de los antildeos 40 El primer meacutetodo formal orientado a la siacutentesis de

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sistemas secuenciales se debe a Huffman Se trata de un meacutetodo cartesiano el cual atrajo el intereacutes de un gran nuacutemero de investigadores dedicados al estudio de las cuatro fases de que consta La idea baacutesica de este meacutetodo es construir un sistema secuencial a partir de uno combinatorio realimentado Pero se encuentra con un gran escollo tecnoloacutegico que faacutecilmente se comprenden al observar que los circuitos combinatorios se modelan mediante Aacutelgebra de Boole y esta no recoge maacutes que situaciones estaacuteticas El aacutelgebra de Boole no puede modelar la dinaacutemica de los sistemas secuenciales

El problema se planteaba en teacuterminos de eliminacioacuten de las aleatoriedades presentes en los circuitos desarrollados por el meacutetodo de Huffman La buacutesqueda de una solucioacuten implica el desarrollo de numerosos trabajos Unger fue el primero que demostroacute la imposibilidad de la eliminacioacuten de aleatoriedades por meacutetodos puramente loacutegicos

En estos antildeos tambieacuten se investigan y desarrollan meacutetodos de minimizacioacuten de la realizacioacuten de los Automatismos combinatorios y secuenciales El desarrollo tecnoloacutegico de las uacuteltimas deacutecadas hace que la minimizacioacuten de la realizacioacuten vaya perdiendo intereacutes en favor de una modularidad que facilite las modificaciones el anaacutelisis la puesta en marcha y el test

Figura 27 Red de Petri

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La complejidad que van adquiriendo algunas aplicaciones sobre todo las desarrolladas en la industria del automoacutevil hacen que los disentildeadores sean incapaces de dominar completamente el problema por lo que en el proceso de implantacioacuten de los automatismos se invertiacutea gran cantidad de tiempo en realizar verificaciones que permitan la deteccioacuten de errores La inaplicabilidad del meacutetodo de Huffman haciacutea que la mayor parte de los desarrollos industriales se basaran en la experiencia e intuicioacuten del ingeniero lo cual se mostraba insuficiente para abordar los sistemas complejos y concurrentes

El ingeniero careciacutea de herramientas que le permitieran obtener un modelo del sistema y analizar su comportamiento Se podriacutea decir que estaban en la misma situacioacuten que los ingenieros de control de los antildeos veinte antes de que Nyquist escribiera su artiacuteculo aunque algunos opinen que el paralelismo se debe hacer con Maxwell

Todo esto conlleva que se aumente progresivamente el uso de las redes de Petri herramienta matemaacutetica propuesta por Carl Adam Petri en 1962 [Petri 62] Las redes de Petri suministran un meacutetodo de anaacutelisis y siacutentesis de automatismos secuenciales y concurrentes La potencia de la herramienta es enorme y se aplica en el anaacutelisis y modelado de sistemas no solo en el campo de la automaacutetica sino tambieacuten en el de la informaacutetica las comunicacioneshellip

Las redes de Petri consiguen que los aacutembitos Universitario e Industrial pasen a utilizar un lenguaje comuacuten para disentildear y analizar automatismos Al contrario que el meacutetodo de Huffman el cual no tuvo aceptacioacuten en el campo industrial debido principalmente a su difiacutecil manipulacioacuten Este mismo antildeo tuvimos el honor de asistir a la investidura del profesor Petri como Doctor Honoris Causa por la Universidad de Zaragoza

En la actualidad los meacutetodos basados en la experiencia e intuicioacuten han sido praacutecticamente abandonados la gran mayoriacutea de los programadores de autoacutematas utilizan como herramienta de anaacutelisis y disentildeo las redes de Petri

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CAPITULO II

ldquoINDUSTRIA MANUFACTURERA EN MEacuteXICO Y AMERICA LATINArdquo

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INDUSTRIA MANUFACTURERA EN MEacuteXICO La actividad industrial es el segundo factor maacutes importante en la generacioacuten del producto nacional ya que contribuye con las dos quintas partes del total y proporciona ocupacioacuten a maacutes de una cuarta parte de la poblacioacuten econoacutemicamente activa del paiacutes En el periacuteodo post-revolucionario el Gobierno mexicano creoacute una serie de condiciones favorables de caraacutecter financiero para estimular la inversioacuten extranjera y para participar de forma directa a traveacutes de la industria puacuteblica en praacutecticamente todos los rubros de la economiacutea nacional En este marco la industria manufacturera fue recobrando su vitalidad y crecioacute a ritmos muy altos Durante los primeros antildeos la orientacioacuten baacutesica buscoacute la substitucioacuten de las importaciones de bienes de consumo con el objetivo de lograr la consolidacioacuten de las faacutebricas de equipos de transporte de productos quiacutemicos y de maquinaria entre los sectores maacutes importantes sin embargo las importaciones de productos intermedios y de bienes de capital continuaron y continuacutean siendo muy significativas Este proceso de crecimiento industrial siguioacute un patroacuten concentrado geograacuteficamente ya que las aacutereas metropolitanas de la Ciudad de Meacutexico Monterrey y Guadalajara generan las dos terceras partes de la produccioacuten nacional de manufacturas Por su parte las restantes ciudades del paiacutes disponen en general de un relativo bajo nivel de industrializacioacuten y de una estructura productiva poco diversificada orientada principalmente a la produccioacuten de alimentos prendas de vestir y otros bienes de consumo no duradero Las plantas industriales se caracterizan por una estructura con muacuteltiples establecimientos medianos y pequentildeos y un reducido nuacutemero de grandes empresas que aportan una proporcioacuten substancial de la produccioacuten como es el caso de la industria baacutesica que conforma el nuacutecleo central para el abastecimiento de los restantes sectores productivos

Despueacutes de las recientes crisis econoacutemicas que ha sufrido el paiacutes la recuperacioacuten de la industria es un hecho no soacutelo en cuanto al dinamismo sino tambieacuten en los niveles de produccioacuten Asiacute se ha conseguido un avance promedio del 6 aunque el proceso de recuperacioacuten ha sido muy heterogeacuteneo registraacutendose el mayor aumento en los equipos y aparatos electroacutenicos (42) y el miacutenimo en la industria petroquiacutemica (-21) Sin embargo se detecta un avance relativo al medir la dispersioacuten de estos crecimientos ya que aunque en los antildeos 1995 y 1996 eacuteste es menor auacuten se encuentra alejado del conseguido en 1994

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Respecto a los niveles de produccioacuten una cuarta parte de los sectores industriales se encuentran auacuten por debajo de los logros obtenidos antes de la crisis construccioacuten explotacioacuten de canteras extraccioacuten de arena cemento productos de madera tabaco alimentos para animales muebles metaacutelicos imprentas editoriales beneficio y molienda de cafeacute petroquiacutemica baacutesica derivados del petroacuteleo aserraderos equipo y material de transporte

PRODUCCIOacuteN INDUSTRIALVariacioacuten porcentual anual

Industria manufacturera

Periacuteodo Total (1) Industrias de

transformacioacuten

Industria maquiladora deexportacioacuten

Construccioacuten Electricidadgas y agua

1996 Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre

105 10 59 36 102 114 117 168 130 130 163 123 112

104 23 67 37 124 125 118 158 117 117 150 115 108

189 169 174 102 151 198 135 213 227 224 255 216 197

114 -91 -10 -09 38 86 142 290 232 206 214 174 143

45 17 30 43 28 40 54 59 65 45 49 67 37

1997 Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre

71 75 43 152 88 101 103 81 130

70 71 31 165 84 114 108 72 145

172 124 119 176 106 132 186 100 91

70 119 78 156 126 68 97 115 133

67 45 51 61 48 43 42 58 71

Cifras provenientes de los iacutendices de volumen fiacutesico con base 1993=100(1) Incluye la mineriacuteaFuente INEGI Sistema de Cuentas Nacionales de Meacutexico

En relacioacuten con la tendencia observada desde el segundo trimestre de 1996 cuando el sector industrial se convirtioacute en el principal motor del crecimiento econoacutemico en el segundo trimestre

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de 1997 dicho sector registroacute un aumento del 113 con lo que el crecimiento acumulado durante los primeros seis meses del antildeo alcanzoacute una tasa del 88

Este crecimiento se explica por los aumentos registrados en cada una de las divisiones que lo integran asiacute la industria de la construccioacuten crecioacute un 102 la generacioacuten de electricidad gas y agua un 52 y la industria manufacturera un 92 Pese al reciente empuje de la construccioacuten este sector auacuten se encuentra un 12 por debajo de los niveles alcanzados en 1994 siendo el uacutenico sector industrial que acumula un gran retraso

IacuteNDICE DE VOLUMEN FIacuteSICO DE LA ACTIVIDAD INDUSTRIAL Base 1993=100 Periacuteodo Total Manufactura Construccioacuten Electricidad 1996 Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre

107010941062114811201104

1088 1116 1081 1180 1149 1123

961 989 943 1026 1003 1013

1180 1186 1177 1157 1161 1101

1997 Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto

10951077109811601165116911801184

1136 1128 1140 1219 1212 1209 1210 1201

927 896 917 951 976 1014 1054 1101

1117 1078 1111 1129 1170 1189 1229 1255

Fuente INEGI

El 75 de las exportaciones mexicanas se concentra en las industrias manufactureras principalmente en los productos metaacutelicos maquinarias y equipos En cuanto a las importaciones el 91 del total corresponde tambieacuten a las industrias manufactureras destacando el rubro de maquinaria y equipo (53) La importacioacuten de bienes intermedios y de capital aunque negativa para la balanza comercial es imprescindible ya que estos bienes se utilizan para la fabricacioacuten o la

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transformacioacuten de otros productos es decir que reciben un valor agregado en el paiacutes Esta situacioacuten no es paralela en los bienes de consumo ya que son bienes de uso final

Empresas Dominantes del Sector Manufacturero de Meacutexico

La estructura productiva global en la industria electroacutenica ha pasado por profundos cambios y un nuevo modelo de produccioacuten trasnacional en red ha emergido el Contract Manufacturing (CM) o Servicios de Manufactura Electroacutenica (EMS por sus siglas en ingleacutes) Estas empresas que prestan servicios de manufactura electroacutenica los manufactureros por contrato eran completamente desconocidos una deacutecada atraacutes Fue en la segunda mitad de los noventa cuando se desarrollaron a una velocidad impresionante contribuyendo a la aceleracioacuten de la reestructuracioacuten global en el sector electroacutenico La manufactura por contrato predominante viene principalmente de Norteameacuterica Su caracteriacutestica es que no tienen producto propio sino producen para las empresas de marca como Cisco IBM HP Siemens Ericsson Sony y otros

Este tipo de produccioacuten en red tiene similitud con las cadenas productivas en la industria de calzado y de vestuario (Gereffi 1996) y su contexto es la descomposicioacuten de estructuras tradicionales del sector electroacutenico y la emergencia de la especializacioacuten vertical Mucho se ha discutido sobre la ldquoNew Economyrdquo (Castells 1996) pero poco se ha considerado el importante papel que auacuten tiene la manufactura (CohenZysman 1987) que tambieacuten muestra nuevas formas de organizacioacuten caracterizadas por la formacioacuten de redes transnacionales de produccioacuten

Algunos paiacuteses en desarrollo de Asia Ameacuterica Latina y Europa del Este ganaron importancia como ubicaciones para la manufactura de productos electroacutenicos ndashpunto de partida para nuevas

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formas de la divisioacuten internacional del trabajo y un nuevo tipo de produccioacuten flexible a nivel global Los manufactureros por contrato utilizan y explotan las condiciones locales y consiguen integrarlas en sus redes de produccioacuten trasnacional En Ameacuterica Latina son dos paiacuteses Meacutexico (principalmente la Zona Metropolitana de Guadalajara) y Brasil en donde se ubicaron estas nuevas empresas con plantas de manufactura

Contract Manufacturing en la industria de Tecnologiacutea Informaacutetica (TI)

La manufactura por contrato es uno de los segmentos con el maacutes raacutepido desarrollo dentro de las industrias de la TI Durante los antildeos noventa su crecimiento se ha estimado entre el 20 y 25 por ciento anual La actual recesioacuten en el sector interrumpioacute y redujo su desarrollo pero no lo terminoacute De acuerdo con la consultora industrial Technology Forecasters el volumen del mercado global de la CM en 2000 fue de 88 mil mdd Las empresas dominantes anteriormente eran en su mayoriacutea pequentildeas subcontratistas casi desconocidas crecieron raacutepidamente a traveacutes de adquisiciones de negocios Cinco empresas de origen norteamericano (Solectron Flextronics Sanmina-SCI Celestica y Jabil Circuit) dominan actualmente el mercado mundial En 2001 la mayor firma de Contract Manufacturing contaba con un volumen de ventas de 15 mil mdd anuales Estas empresas son desconocidas sus nombres no aparecen en ninguacuten producto porque no fabrican marcas propias sino bajo pedido de las grandes empresas de marca Recientemente Los Angeles Times sentildealoacute a este modelo de servicios de manufactura electroacutenica como la manufactura bajo el ldquomanto negrordquo (stealth manufacturing)

iquestQueacute hacen los manufactureros por contrato

El Contract Manufacturing integra un amplio surtido de funciones productivas que relacionan tanto placas de circuito impreso y ensamblaje de hardware (equipo fiacutesico) como el disentildeo e ingenieriacutea de productos y de procedimientos suministro de componentes ensamblaje final (box-build) logiacutestica y distribucioacuten asiacute como servicios de reparacioacuten y mantenimiento La manufactura por contrato sirve a un rango creciente de mercados de productos computadoras y servidores Internet-routers equipos de telecomunicacioacuten electroacutenica industrial automotriz y aeronaacuteutica equipos meacutedicos productos de consumo tales como juegos de computadora o sets de televisioacuten entre otros (Luumlthje Schumm Sproll 2002)

El amplio rango de servicios y productos que la manufactura por contrato ofrece la distingue de los tradicionales subcontratistas asiacute como de arreglos maacutes sofisticados de subcontratacioacuten como el Original Design Manufacturing (ODM) que en contraposicioacuten al CM poseen el disentildeo de los productos que surten a las empresas de marca que los comercializan (un ejemplo tiacutepico es la fabricacioacuten de monitores para computadoras de escritorio o laptops por parte de manufactureros taiwanenses que surten a compantildeiacuteas de marca como Hewlett Packard Compaq Dell)

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ldquoWintelismrdquo nueva estructura del sector electroacutenico

La breve historia de la nueva industria manufacturera durante los noventa refleja la tendencia hacia la desintegracioacuten vertical (Sturgeon 1999) El Contract Manufacturing nacioacute con la entrada de IBM en el mercado de computadoras personales en 1981 IBM contrataba a una empresa desconocida SCI de Huntsville Alabama para el ensamblaje de tarjetas madres Al mismo tiempo en el Valle del Silicio se estableciacutean algunas nuevas empresas verticalmente especializadas sin faacutebricas propias (como Sun y Cisco) terciarizando produccioacuten para Solectron y Flextronics La venta de plantas como por ejemplo las de ensamblaje de IBM en North Carolina y la de Texas Instruments en Texas (EU) incluyoacute tambieacuten a las plantas relacionadas en Europa y Asia Ericsson un productor de equipo de telecomunicaciones era la primera compantildeiacutea europea seguida por Siemens que vendioacute unidades completas de manufactura para los manufactureros por contrato La crisis actual no ha interrumpido este proceso de ldquooutsourcingrdquo radical por el contrario lo ha acelerado como lo prueban los casos de Alcatel y de Ericsson (Luumlthje Sproll 2002)

El surgimiento del CM estaacute estrechamente relacionado con las nuevas formas de especializacioacuten del sector de la Tecnologiacutea Informaacutetica caracterizadas por la desintegracioacuten vertical generalizada En el mundo ldquofondistardquo los manufactureros predominantes integraban todos aspectos de la cadena del valor en sus propias empresas el desarrollo de microchips la manufactura de hardware el desarrollo de sistemas de operacioacuten y aplicacioacuten de software como tambieacuten las ventas y distribucioacuten Era el mundo del mainframe computer las arquitecturas de la tecnologiacutea eran centralizadas y no eran compatibles situacioacuten que les permitiacutea asegurar a sus clientes

En el ldquobrave new worldrdquo de los antildeos noventa influenciado por el Valle del Silicio en California este cuadro ha cambiado profundamente Las compantildeiacuteas que regiacutean los mercados eran verticalmente especializadas Sin embargo empresas como IBM HP o multinacionales europeas como Siemens y Ericsson siguiendo la nueva tendencia fueron libraacutendose de divisiones estrateacutegicas o transformaacutendolas en compantildeiacuteas independientes (ie Infineon Agilent Lucent) Parte de esta poliacutetica es la venta de faacutebricas enteras o liacuteneas de productos (como celulares computadoras etceacutetera) a manufactureros por contrato que de esta forma han crecido muy raacutepidamente Actualmente existen mega-contratos firmados de miles de millones de doacutelares como los de Motorola con Flextronics Nortel con Solectron o Flextronics con EricssonSony

La nueva estructura del sector muestra segmentos horizontales que estaacuten ligeramente conectadas Cada segmento tiene sus liacutederes que lo dominan1 El teacutermino para este nuevo paradigma ldquoWintelismrdquo2 (Borrus Zysman 1997 Borrus 2000) se ha convertido en un concepto analiacutetico Las empresas de marca predominantes en el sector enfocan sus actividades hacia el disentildeo y la ingenieriacutea de nuevos productos en segmentos altamente especializados Su misioacuten es la definicioacuten de nuevos mercados de productos a traveacutes del avance tecnoloacutegico y la raacutepida comercializacioacuten de nuevos productos y tecnologiacuteas creando asiacute el control y las economiacuteas a escala en los segmentos respectivos del mercado

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La cadena de valor anteriormente integrada se transformoacute en segmentos comercializables (commodification) la mayoriacutea de los productos TI son mercanciacuteas complejas ensambladas con partes y componentes provistos por varios segmentos de la industria (Ernst OConnor 1992) Como consecuencia el control del ciclo de vida de las nuevas tecnologiacuteas y sus productos se ha convertido en el principal problema de la organizacioacuten manufacturera en la industria

El ldquoWintelismrdquo como un mecanismo de competitividad y control de mercado asiacute como el Contract Manufacturing son altamente complementarios Son los manufactureros por contrato quienes organizan la produccioacuten que se ha separado de la innovacioacuten del producto los que controlan todo el suministro de partes y componentes (ldquosupply chain managementrdquo) a nivel mundial basados en la tecnologiacutea informaacutetica

En contraposicioacuten a los modelos industriales tanto fordista como toyotista en el sector electroacutenico no existen compantildeiacuteas focales (Saber Doumlhl 1994) que coordinen la cadena de valor a traveacutes de su propia actividad manufacturera La piraacutemide de proveedores gobernada por subcontratistas que ensamblan en gran escala (como en la industria automotriz o de televisores) es reemplazada por redes de varios segmentos industriales en los que la jerarquiacutea se define a partir de la capacidad de grandes empresas para ejercer el control del desarrollo de tecnologiacutea en los segmentos claves del mercado

La caracteriacutestica maacutes significativa de este nuevo modelo industrial es que ya no son las empresas manufactureras las que controlan el mercado sino las compantildeiacuteas que definen los productos Casi todas las empresas de marca siguen la foacutermula del ldquoWintelismrdquo incorporando el Contract Manufacturing en sus estrategias (Luumlthje Schumm Sproll 2002) Como afirma un representante de Technology Forecasters ldquoEl modelo Contract Manufacturing estaacute aprobadordquo Sin embargo la aceleracioacuten de la tecnologiacutea y del desarrollo de productos ha creado una situacioacuten inestable en la cadena de valor La expansioacuten raacutepida de nuevos mercados de productos estaacute siendo acompantildeada por el fenoacutemeno conocido de la sobreproduccioacuten hecho crucial que explica la actual crisis en la industria de alta tecnologiacutea

La formacioacuten de redes transnacionales de produccioacuten

La raacutepida expansioacuten hizo que el Contract Manufacturing se transformara de un ldquonuevo modelo americano de produccioacutenrdquo (Sturgeon 1997) en un modelo globalizado de produccioacuten en masa A traveacutes de numerosas adquisiciones (de plantas que anteriormente perteneciacutean a las empresas de marca) se fueron formando redes trasnacionales de produccioacuten integrando asiacute una gran variedad de plantas ndashcada una con una tradicioacuten diferente de manufactura y gestioacuten en mercados especiacuteficosndash de modo que debemos interpretar la manufactura por contrato como un modo de integracioacuten coordinacioacuten y regulacioacuten de condiciones de produccioacuten divergentes en sistemas globales de manufactura

En muy pocos antildeos la manufactura por contrato se ha localizado en todas las regiones de la triacuteada ubicando la manufactura de grandes voluacutemenes en paiacuteses de bajo costo alrededor de los

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paiacuteses industriales Las primeras plantas en Asia surgieron con la compra de faacutebricas de empresas de marca como IBM y Texas Instruments en Malasia En la segunda mitad de los antildeos noventa se construyeron nuevas plantas en Brasil y Meacutexico este uacuteltimo como base de la produccioacuten en masa para el mercado norteamericano Maacutes recientes son las nuevas plantas en el Centro-Este de Europa (principalmente en Hungriacutea Rumania Polonia y Republica Checa) aunque China es actualmente el paiacutes con el mayor crecimiento y con el mayor nuacutemero de plantas de Contract Manufacturing en el mundo La velocidad del crecimiento de la produccioacuten trasnacional es impresionante En 1996 Solectron una de las empresas dominantes contaba con 10 plantas ahora hablamos de maacutes de 50 Flextronics el liacuteder mundial cuenta con 99 locaciones en 28 paiacuteses

En Ameacuterica al principio surgieron regiones en el sur de los Estados Unidos como nuevas ubicaciones para la produccioacuten de grandes voluacutemenes con condiciones de bajo costo A partir de 1997 todas las grandes empresas del Contract Manufacturing se localizaron en Meacutexico principalmente en la Zona Metropolitana de Guadalajara en el llamado Valle del Silicio Mexicano donde se concentra la industria de coacutemputo y telecomunicaciones (Dussel 2003) El crecimiento fue enorme compitiendo directamente con las faacutebricas estadounidenses Meacutexico se encargoacute de la manufactura de grandes voluacutemenes de productos de consumo para todo el mercado norteamericano Las nuevas plantas emplearon miles de trabajadores algunas a maacutes que 10 mil dando un fuerte impulso a la economiacutea jaliciense No fue por casualidad que optaron por Guadalajara la regioacuten tiene ya una tradicioacuten en la manufactura electroacutenica desde los antildeos sesenta y dispone de una infraestructura industrial desarrollada asiacute como centros de educacioacuten teacutecnica y universidades reconocidas (De la O 2002 Palacios 2003)

Brasil el otro paiacutes latinoamericano donde se ubicoacute la manufactura por contrato parece jugar un papel diferente al de Meacutexico en la divisioacuten internacional del trabajo La produccioacuten de voluacutemenes maacutes modestos sirvioacute principalmente para abastecer el mercado nacional asiacute como al Mercosur La economiacutea maacutes poderosa en el continente pareciacutea ser la base estrateacutegica para la expansioacuten del cono sur

Pocos antildeos despueacutes del ascenso impresionante de la produccioacuten electroacutenica en Ameacuterica Latina el suentildeo ya se acaboacute Particularmente Meacutexico sufrioacute la reduccioacuten masiva de personal y el cierre de plantas como consecuencia de la recesioacuten Los grandes voluacutemenes fueron transferidos a las plantas de los mismos manufactureros en China causando un escenario de crisis en Guadalajara ante la cual la poliacutetica parece paralizada

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Plantas de manufactura electroacutenica por contrato en Ameacuterica Latina

Compantildeiacutea Meacutexico Brasil Otros

Solectron Guadalajara

Campinas

Flextronics Guadalajara

Aguascalientes

Sorocaba

Resende

Manaus

Sanmina-SCI Guadalajara

Monterrey

Campinas

Celestica Monterrey

Campinas

Jabil Circuit Guadalajara

Chihuahua

Belo Horizonte

Manaus

Fuente Informacioacuten de empresa (Internet) 082003

Semejante al desarrollo en Ameacuterica Latina la ubicacioacuten de plantas de Contract Manufacturing en el Centro-Este de Europa empezoacute en 1997 y tuvo su auge en 2000-2001 antes de la recesioacuten actual en el sector La raacutepida reestructuracioacuten de las empresas de marca en el Oeste de Europa y su nueva orientacioacuten hacia la manufactura por contrato fueron el motor de este impulso En poco tiempo construyeron nuevas faacutebricas aprovechando la estabilidad poliacutetica en los paiacuteses ex-socialistas despueacutes de la transicioacuten Dichos paiacuteses no soacutelo tienen una historia como paiacuteses industriales con una clase obrera desarrollada sino tambieacuten con costos de produccioacuten relativamente bajos Ademaacutes ofrecen condiciones favorables para la inversioacuten directa de capital como exenciones de impuestos poca burocracia declaracioacuten de sus faacutebricas como zonas libres de aranceles (que permite la facturacioacuten en moneda extranjera doacutelares o euros) mano de obra calificada y barata y sobretodo la cercaniacutea con el Oeste europeo En su mayoriacutea las plantas han sido planeadas para la produccioacuten de altos voluacutemenes de productos de consumo como computadoras personales impresoras o celulares para el mercado europeo

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Su proximidad permite la entrega de productos transportados viacutea terrestre en periodos de tiempo de 24 a 48 horas

No obstante del mismo modo que Meacutexico los grandes voluacutemenes de produccioacuten fueron llevados a China acabando con la esperanza de que el Contract Manufacturing pudiera promover la economiacutea de la zona de manera sustentable

Re-Integracioacuten vertical y proceso laboral

La generalizacioacuten del Contract Manufacturing estaacute generando diversos desarrollos enfocados a incrementar la heterogeneidad en la formas de produccioacuten en red La tendencia hacia una manufactura a gran escala con distintos niveles de cooperacioacuten estaacute fomentando la reintegracioacuten vertical dentro de la manufactura por contrato Algunos han fundado centros de disentildeo y adquirido competencias especializadas en la manufactura de componentes de software asiacute como en ldquosupply chain managementrdquo y logiacutestica La empresa Solectron dispone de filiales en el aacuterea de disentildeo de ASIC y Microchip Sets Flextronics ha creado una unidad global para el disentildeo y manufactura de tarjetas de circuito impreso y estaacute formando una unidad de servicios de mantenimiento para equipo de telecomunicaciones (encargaacutendose de un negocio de Ericsson)

La loacutegica de esta reintegracioacuten vertical tambieacuten consiste en su capacidad de adaptacioacuten a economiacuteas tradicionales La especializacioacuten vertical en el sector de la Tecnologiacutea Informaacutetica estaacute relacionada con una reintegracioacuten vertical del proceso de manufactura estandarizado Sobretodo en paiacuteses de bajo costo donde se ubican las nuevas plantas de produccioacuten en masa puede observarse un proceso de reintegracioacuten de la manufactura metal-mecaacutenica y de inyeccioacuten de plaacutestico La tendencia del llamado ldquoone-stop-shoppingrdquo en el mercado ha impulsado el desarrollo de dichas capacidades por lado de los manufactureros por contrato que ahora son indispensables al poder ofrecer la produccioacuten completa de una mercanciacutea y hasta la introduccioacuten de un nuevo producto por ejemplo una impresora desde el desarrollo del prototipo su adaptacioacuten a la tecnologiacutea de produccioacuten la manufactura electroacutenica de las tarjetas la manufactura de su cubierta de metal y plaacutestico la configuracioacuten del producto la impresioacuten de los manuales el empaque la logiacutestica y distribucioacuten al cliente final

Estudiando el proceso laboral en las empresas de Contract Manufacturing lo maacutes relevante resulta ser la organizacioacuten de la manufactura flexibilizada en redes globales Los nuevos elementos no son tanto de tipo tecnoloacutegico ni organizacional Los manufactureros por contrato que realizan distintos procesos baacutesicos como el ensamble de tarjetas de circuito impreso siguen los estaacutendares del sector y mantienen una fuerte competencia en el ldquoSupply Chain Managementrdquo basado en la tecnologiacutea informaacutetica Las faacutebricas de CM no son muy distintas de las estructuras de la manufactura electroacutenica de las empresas de marca ndashhecho que las distingue de pequentildeos subcontratistasndash sus caracteriacutesticas resultan maacutes bien de su integracioacuten en la cadena de valor de la industria TI global Estas plantas no producen marcas propias o

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sea que son las exigencias del cliente las que determinan la gestioacuten de calidad y el control en la ejecucioacuten de los puestos del trabajo Esta transformacioacuten de la manufactura la ha hecho parecer cada vez maacutes un servicio

Dentro de la organizacioacuten del trabajo llama la atencioacuten la fuerte estandarizacioacuten global de las liacuteneas de produccioacuten Estas son altamente ldquotaylorizadasrdquo casi no existen formas del trabajo que concedan mayor responsabilidad y participacioacuten a las operarias y operarios En varias plantas existe una ideologiacutea sobre el trabajo en equipo pero no hay conceptos formales para el trabajo en grupo como son conocidos en otras industrias por ejemplo en el sector automotriz

Esta situacioacuten da origen a una contradiccioacuten las faacutebricas son tecnoloacutegicamente avanzadas y modernas los productos son de alta tecnologiacutea su produccioacuten requiere un nuacutemero enorme de ingenieros y teacutecnicos muy calificados mientras tanto la gran mayoriacutea de obreras y obreros se encuentra en puestos de trabajo descalificados y pagados con sueldos relativamente bajos Tradicionalmente la manufactura electro-electroacutenica hasta en los viejos centros europeos ha sido alimentada siempre con trabajo femenino y mal remunerado (Nash Fernaacutendez-Kelly 1983 Moldaschl 1991) Con el movimiento de las plantas hacia paiacuteses de bajo costo en Asia Europa del Este y Ameacuterica Latina los sueldos han bajado auacuten maacutes La mayor parte de la mano de obra sigue siendo femenina y en algunos casos como en Estados Unidos o Malasia se trata de migrantes (de Ameacuterica Latina y Asia) o de otros tipos de grupos eacutetnicos Los sueldos incluyen usualmente el pago de bonos como incentivo y para asegurar la orientacioacuten del cliente sobre su producto Normalmente el pago de mayores beneficios sociales propiedad de acciones etceacutetera es reservado a los empleados de la administracioacuten y los ingenieros

Otro hecho significativo es la alta flexibilidad a la que se somete la fuerza de trabajo El raacutepido y constante cambio en los voluacutemenes de produccioacuten es controlado a traveacutes del uso extensivo de varios tipos de empleo flexible En muchas regiones a los trabajadores se les contrata a traveacutes de agencias de colocacioacuten que organizan el reclutamiento y toda la administracioacuten de la mano de obra incluyendo las noacuteminas

Los manufactureros por contrato practican una estricta estandarizacioacuten del proceso de trabajo para asegurar uniformidad en los procesos de trabajo a escala global de este modo el ldquocommon processesrdquo se convierte en parte central del modelo general del Contract Manufacturing Los manufactureros consiguen ofrecer una interfase uniforme a empresas de marca que buscan un ldquoone-stop-shoppingrdquo global para servicios de manufactura Solectron por ejemplo dos veces galardonado con el prestigioso premio Malcolm Baldridge para manufactura de alta calidad usa los criterios del certificado Baldridge para igualar las praacutecticas de trabajo en todas sus plantas mundiales El caso de Flextronics es muy parecido han elaborado un concepto para la gestioacuten de materiales ldquoDemand Flow Technologyrdquo que incluye prescripciones uniformes de actividades para todos los puestos de trabajo manufacturero en las plantas de Flextronics

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La lucha por el mejoramiento industrial (upgrading)

La imagen acerca de la divisioacuten del trabajo anteriormente descrita entre paiacuteses industriales y paiacuteses en desarrollo parece muy rutinaria ante la realidad dinaacutemica y cambiante Tanto en Europa como en Ameacuterica Latina es notable la tendencia a transferir cada vez maacutes capacidades de ingenieriacutea e introduccioacuten de nuevos productos en los paiacuteses con maacutes bajo costo Paradoacutejicamente es la recesioacuten mundial en el sector presente desde 2001 la que ha promovido este proceso donde ya no existe la demanda para grandes voluacutemenes La actual crisis presenta un problema maacutes amenazador la sobrecapacidad en la industria TI mundial Europa del Este y Meacutexico estaacuten perdiendo contra China que actualmente estaacute atrayendo inversiones en todas las aacutereas de la manufactura electroacutenica Por ejemplo Flextronics trasladoacute la produccioacuten de la consola de juegos X-Box de Hungriacutea y posteriormente tambieacuten de Meacutexico (Puacuteblico 02042003) a su planta en China Hace algunos meses la empresa en Meacutexico informoacute que el propoacutesito de ensamblar impresoras para Hewlett Packard en Guadalajara un proyecto gigantesco se deshizo y se llevoacute a China (El Norte Monterrey Meacutexico 26 de febrero de 2003) Las consecuencias de esta dinaacutemica son distintas una reduccioacuten draacutestica de personal en del Centro-Este de Europa y Ameacuterica Latina (inclusive el cierre de plantas) y una mayor lucha entre empresas por un reposicionamento en el sector plantas que fueron planeadas para la produccioacuten de altos voluacutemenes realizan ahora la fabricacioacuten de ldquomedianos hasta bajos voluacutemenesalta mezclardquo Al mismo tiempo pueden notarse innovaciones (upgrading) en el tipo y complejidad del producto La manufactura por contrato no soacutelo contempla la produccioacuten de bienes de consumo ahora incursiona en las industrias de telecomunicaciones electroacutenica automotriz y equipos meacutedicos

En las plantas de bajo costo los cambios en el tipo de productos provocan reajustes organizacionales como la integracioacuten de funciones maacutes calificadas de produccioacuten y ldquosupply chain managementrdquo Esto incluye el desarrollo de nuevas capacidades en ingenieriacutea de procesos y materiales como resultado de la introduccioacuten de nuevos productos Durante la fase inicial del CM las empresas de marca daban gran importancia a la cercaniacutea geograacutefica del manufacturero por contrato para coordinar la introduccioacuten de nuevos productos y supervisar la fase inicial de su produccioacuten en serie En este proceso se dan cuenta de la ventaja (en teacuterminos de calidad y costo) de desarrollar productos y adaptarlos a la manufactura en masa en el mismo lugar donde se efectuacutea la fabricacioacuten De este modo funciones como el manejo de materiales almacenaje y logiacutestica ahora estaacuten siendo transferidas a plantas de bajo costo En algunos casos directivos de las plantas guiacutea coordinan la transferencia de conocimientos y el aprendizaje durante estancias limitadas en las nuevas plantas o a traveacutes de entrenamientos de especialistas (como los ingenieros) en las ldquoplantas guiacuteardquo

En este contexto el ldquolocal sourcingrdquo (encadenamiento con proveedores locales) estaacute ganando importancia Auacuten limitado a componentes no-electroacutenicos (los componentes electroacutenicos casi todos provienen de Asia) los manufactureros por contrato han comenzado a enviar equipos para encontrar y evaluar a proveedores locales Su participacioacuten incluye materiales de empaque plaacutesticos chapas impresioacuten de manuales servicios de programacioacuten ldquotestingrdquo y ingenieriacutea Lo

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anterior no solamente se traduce en una mayor eficiencia en los costos sino en una mayor flexibilidad y maacutes faacutecil acceso a materiales y servicios

Normalmente se establecen relaciones con empresas locales aunque tambieacuten existe el concepto de parques industriales En ellos se establecen proveedores extranjeros que los manufactureros traen consigo y con quienes ya tienen relaciones establecidas A pesar de que esta estrategia no parece muy local existen por supuesto efectos locales pues los proveedores del CM buscan nuevos negocios con clientes en otras industrias y con proveedores locales La relacioacuten de los manufactureros con grandes proveedores multinacionales y reconocidos se explica por la dependencia con las empresas de marca sus clientes quienes insisten en imponer a su propio grupo de proveedores aprobados (ldquoapproved vendor listrdquo) No obstante la certificacioacuten de proveedores tanto de las empresas de marca como de los manufactureros por contrato podriacutea tener importantes efectos para ldquoindustrial upgradingrdquo en el largo plazo como que por ejemplo proveedores locales aprendan a atender los requerimientos de clientes multinacionales


Nuestro anaacutelisis sentildeala la complejidad de las relaciones entre la reestructuracioacuten industrial y la relocalizacioacuten de la produccioacuten en nivel mundial En este proceso nuevas ubicaciones en Asia Europa del Este y Ameacuterica Latina han sido integradas a las redes trasnacionales El escenario todaviacutea es muy dinaacutemico ndashhecho que resulta del traslado de estructuras macro entre regiones de la triacuteadandash y auacuten no se ha consolidado Una nueva forma de competitividad se revela tanto en las nuevas ubicaciones como en las tradicionales de los paiacuteses industriales y tambieacuten entre las nuevas regiones compitiendo todos contra todos

En este escenario parece evidente la importancia de condiciones locales Aunque la formacioacuten de redes transnacionales indica un grado de uniformidad mundial y de estandarizacioacuten del proceso manufacturero existen divergencias significativas pues contextos sociales y poliacuteticas diferentes generan praacutecticas de manufactura diferentes (Luumlthje Schumm Sproll 2002) El modelo tiacutepico en Estados Unidos es bajo salarioalta flexibilidad caracterizado por un porcentaje muy alto de empleo temporal En Alemania y Suecia las plantas muestran un grado mayor de integracioacuten de trabajo y una automatizacioacuten maacutes sofisticada Los sindicatos y consejos de los trabajadores continuacutean ejerciendo un papel importante (salarios negociados en contratos colectivos por sindicatos y asociaciones empresariales forman la referencia hasta en plantas no sindicalizadas) Por otro lado los sindicatos enfrentan una peacuterdida continua de poder lo que resulta en una poliacutetica de concesiones y en la aceptacioacuten del amplio uso del empleo temporal

En las regiones de bajo costo las plantas de los manufactureros por contrato muestran regimenes represivos con estaacutendares de derechos laborales bajos Por otro lado comparado con el patroacuten local ofrecen relativamente buenas condiciones de trabajo En China las condiciones son mejores que en las faacutebricas coreanas y taiwanesas que trabajan bajo regiacutemenes mucho maacutes represivos pero se pagan sueldos muy bajos Las trabajadoras en las liacuteneas del ensamble

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son mujeres muy joacutevenes que vienen del campo haciendo cola con sus maletas en las puertas de las faacutebricas en buacutesqueda de empleo

En Meacutexico lo que llama la atencioacuten es el alto uso de empleo temporal a traveacutes de agencias de colocacioacuten Un mercado local considerable se ha desarrollado para abastecer al CM de fuerza de trabajo entre ellos se encuentran las grandes agencias multinacionales que vinieron junto con los manufactureros En Brasil esta forma de contratacioacuten todaviacutea no tiene un papel relevante por tradiciones diferentes restricciones de la ley y la existencia de contratos colectivos ndashcomo un resultado de la resistencia de los sindicatosndash Contrariamente Guadalajara parece atractivo para la ubicacioacuten de nuevas plantas por la ausencia de sindicatos combativos Tanto el Estado como los sindicatos corporativistas admiten la implantacioacuten de un nuevo reacutegimen flexible del trabajo

Para la mano de obra existe sin duda una cierta atraccioacuten del empleo en plantas modernas con sus productos de alta tecnologiacutea sin embargo sufren falta de seguridad de empleo y la peacuterdida de derechos laborales como antiguumledad y otros tipos de beneficios sociales previstos por la Ley Federal del Trabajo debido a que los plazos de contrato normalmente se limitan a pocos meses y no llegan a cumplir un antildeo Este alto iacutendice de rotacioacuten indica ademaacutes que poco se aprecia la experiencia y calificacioacuten del personal manufacturero

Dentro de la forma de aprendizaje industrial caracteriacutestica para el Contract Manufacturing destaca la importancia de la fuerza de trabajo calificada en el desarrollo industrial Al contrario de Meacutexico Malasia y China Europa del Este ofrece mano de obra altamente calificada Aun asiacute en la mayoriacutea de las plantas incluyendo las de los paiacuteses industriales y Europa del Este con su mano de obra calificada predomina un cuadro de trabajo extremamente taylorizado Esto desencadena un proceso constante de descalificacioacuten de la fuerza de trabajo y constituye un obstaacuteculo para el mejoramiento industrial y la formacioacuten de mano de obra calificada en paiacuteses de bajo costo Regimenes represivos como en China Malasia y Meacutexico significan un obstaacuteculo adicional pues parece evidente que el cambio de la manufactura hacia productos maacutes sofisticados de bajos y medianos voluacutemenes y de alta mezcla requieren un otro tipo de gestioacuten de calidad y una orientacioacuten diferente de la mano de obra

La crisis actual con sus graves consecuencias como despidos cierre de plantas y la acelerada competitividad entre regiones muestra la necesidad de una regulacioacuten poliacutetica de la industria TI para establecer la produccioacuten el desarrollo industrial y el empleo particularmente en las nuevas regiones de bajo costo Eso seriacutea la base necesaria para un cambio en la divisioacuten social del trabajo transformando estructuras de calificacioacuten y de condiciones del trabajo

Pequentildea y mediana empresa en Meacutexico sector manufacturero La importancia del Sector Manufacturero se acentuoacute en Meacutexico durante esta deacutecada al reorientarse la poliacutetica de comercio exterior al impulso de exportaciones no petroleras Las empresas manufactureras al responder a esta poliacutetica quedaron expuestas a diferentes

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presiones tales como la globalizacioacuten de la economiacutea la apertura del mercado domeacutestico -que funcionoacute maacutes de medio siglo bajo un criterio proteccionista- y al incremento de la competencia como resultado del ingreso de Meacutexico a la zona de libre comercio de Norteameacuterica El PIB manufacturero aumentoacute 25 a precios constantes (1980) de 1980 a 1994 representando en forma sostenida alrededor del 23 del PIB Nacional observaacutendose una contraccioacuten del 99 de 1992 a 1993 a la que siguioacute una recuperacioacuten que llegoacute a un crecimiento del 117 anual para 1996 (INEGI Sistema de Cuentas Nacionales de Meacutexico Abril 1997) Estas cifras contrastan con el PIB del sector comercio que registroacute una reduccioacuten del 28 en 1980 a 25 en 1993 (Anuario Estadiacutestico de los Estados Unidos Mexicanos 1995 INEGI 1996) En este contexto el nuacutemero de empresas del sector manufacturero representoacute el 927 del total de empresas del sector industrial del paiacutes en 1980 aumentando su participacioacuten a 989 (se registran 265442 en los Censos Econoacutemicos 1994 INEGI) lo que resalta su importancia en el contexto econoacutemico nacional La estructura por estratos de las empresas mexicanas se definioacute en el Diario Oficial de la Federacioacuten (3 de Diciembre de 1993) especificando cuatro estratos conforme al tamantildeo

Tabla 1 Meacutexico Clasificacioacuten de las empresas por tamantildeo

Fuente Diario Oficial de la Federacioacuten 3 De Diciembre de 1993

Conforme a estos criterios el estrato de la micro y pequentildea empresa representoacute durante el periacuteodo 1980-1993 entre el 97 y el 98 de los establecimientos dedicados a la manufactura en Meacutexico (INEGI 1995) En 1993 este estrato (agrupando al estrato de la micro y al estrato de la pequentildea) registroacute un promedio de 51 empleados por empresa en contraste con 6208 empleados por establecimiento en el estrato de la empresa grande (Anuario Estadiacutestico de los Estados Unidos Mexicanos 1995 INEGI 1996) Distribucioacuten en el territorio nacional Los datos de los Censos Econoacutemicos de 1994 (INEGI 1996) desagregan en dos estratos a la micro y la pequentildea empresa lo que revela una estructura por tamantildeo de empresa del sector

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manufactura constituida por el 916 de empresas tamantildeo Micro 63 de Pequentildea 12 Mediana y 09 tamantildeo Grande La distribucioacuten en el territorio nacional muestra diferentes patrones de concentracioacuten por tamantildeo lo que indica que no se registraron cambios en el patroacuten de distribucioacuten identificado por Erosa (1995) para antildeos anteriores a los Censos Econoacutemicos de 1994 Meacutexico estaacute formado por 31 estados y un Distrito Federal por lo que resulta relevante que el 50 de las micro empresas se concentren en soacutelo siete entidades (el criterio de seleccioacuten se basoacute en maacutes del 5 de registro) localizadas a partir de la zona central del paiacutes La empresa pequentildea estaacute en la zona centro y en el aacuterea metropolitana de la Cuidad de Meacutexico mientras que la mediana estaacute dispersa y la gran empresa se concentra en los estados del norte del paiacutes

La Tabla 2 permite observar la concentracioacuten de la empresa manufacturera en el Distrito Federal y en la zona conurbana del Estado de Meacutexico en todos los tamantildeos el caso de Nuevo Leoacuten que hace presencia en tres estratos pequentildea mediana y grande y Chihuahua con importante representatividad en la gran empresa Se aprecian tambieacuten los distintos grados de desarrollo industrial del paiacutes resaltando la presencia de dos polos industriales el estado de Nuevo Leoacuten y el aacuterea metropolitana de la Cuidad de Meacutexico constituida por el Distrito Federal y el Estado de Meacutexico Arroyo y Erosa (1993) se refieren a la dispersioacuten geograacutefica y desigual concentracioacuten en los estados del paiacutes como una caracteriacutestica de la industria mexicana a la que denominan atomizacioacuten mientras que a la forma de distribucioacuten en las diversas ramas industriales o subsectores le llaman heterogeneidad Posteriormente estas caracteriacutesticas son mencionadas (Erosa 1995) como los obstaacuteculos maacutes

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severos para dar seguimiento a las necesidades de las empresas y para la puesta en marcha de acciones de soporte

Fuerza laboral y tamantildeo de empresa La desagregacioacuten de datos por estrato de los Censos Econoacutemicos de 1994 (INEGI) permite eliminar el llamado sesgo de agregacioacuten e identificar que el estrato de la micro empresa absorbe el 21 de las personas que laboran en el sector manufacturero la pequentildea el 198 y la mediana el 153 mostrando como principal generadora de empleos a la empresa grande que registra al 439 del total de trabajadores Al separar a los estratos tambieacuten se identifica que el estrato de la micro empresa da ocupacioacuten en promedio a 28 personas mientras la pequentildea emplea en promedio a 382 personas lo que marca la presencia de dos realidades que deben ser tratadas de manera diferenciada Los datos de 1994 muestran una ocupacioacuten promedio de 6247 personas en la gran empresa lo que refleja un aumento de 4 personas en relacioacuten al antildeo anterior Datos especiacuteficos (Encuesta Nacional a Trabajadores Manufactureros 1993 INEGI STPS 1998) ubican al 44 de estos trabajadores en edades entre 20 y 29 antildeos (ver Graacutefica 1 y 2)

Graacutefica 1

Distribucioacuten () de personal ocupado por el sector manufacturero

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Graacutefica 2 Promedio de personas ocupadas por empresas

Fuente Elaborada con base en datos de Censos Econoacutemicos 1994 INEGI 1996 Considerando la concentracioacuten de trabajadores por tipo de subsector en el correspondiente a productos alimenticios bebidas y tabaco el 288 se concentra en la empresa grande en textiles vestido y cuero el 339 en la mediana en madera y productos derivados el 425 en pequentildeas empresa en papel imprentas y editoriales el 307 en mediana empresa en sustancias quiacutemicas derivados del petroacuteleo y plaacutestico el 352 en mediana en productos minerales no metaacutelicos el 276 tambieacuten en mediana en industria metaacutelica baacutesica 29 en pequentildea y en productos metaacutelicos maquinaria y equipo el 346 en el estrato de gran empresa (INEGI-STPS 1998) Como se observa no existe un patroacuten de distribucioacuten de trabajadores por subsector y tamantildeo de empresa Lo que es claro es que en ninguno de los subsectores se identifica a la microempresa como el estrato de mayor concentracioacuten de trabajadores Perfil de la fuerza laboral seguacuten el tamantildeo de empresa La conformacioacuten por geacutenero de los trabajadores del sector manufacturero muestra la presencia de un 289 de mujeres (INEGI-STPS 1998) Esta participacioacuten variacutea por estrato registraacutendose el miacutenimo de 187 en el estrato micro y el maacuteximo de 305 en la pequentildea empresa con una participacioacuten semejante en mediana y grande de 285 y 275 respectivamente Desde luego que al considerar las cifras absolutas la mayor concentracioacuten de mujeres empleadas por el sector manufactura se da en el sector de la mediana empresa con 244548 trabajadoras En una encuesta aplicada a 13097 microempresas (INEGI-STPS 1997) el 33 de trabajadores encuestados en este estrato fueron mujeres lo que sugiere que la estructura de participacioacuten por geacutenero puede variar al usar como unidad de anaacutelisis al estrato El perfil de trabajadores muestra diferencias en cuanto a los antildeos de estudio La pequentildea empresa registra el mayor nuacutemero de trabajadores que tienen de 1 a 5 antildeos de estudio (292) lo que equivale a nivel primaria incompleta la mediana empresa tiene su mayor

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nuacutemero de trabajadores (385) con 6 antildeos de estudio es decir con primaria completa mientras que la gran empresa registra un 301 y 341 de trabajadores con estudios entre 7 y 9 (preparatoria) antildeos y maacutes de 9 antildeos (estudios profesionales) respectivamente Las necesidades de capacitacioacuten y de re-entrenamiento para que la empresa pueda enfrentar los cambios tecnoloacutegicos y de su ambiente de negocios han sido planteadas en estudios mexicanos sobre el tema (Grasa y Erosa 1995) La ocupacioacuten principal de los trabajadores en todos los estratos es de ayudantes peones y trabajadores no calificados (entre 233 y 338 en la gran y micro empresa respectivamente) seguida por operadores de maquinaria y equipos (entre 213 y 245 en la gran y pequentildea empresa respectivamente) Los profesionistas se concentran en la mediana empresa (33277 trabajadores) y mientras el maacutes bajo nuacutemero de teacutecnicos (3149) lo registra la micro Los obreros especializados y generales se concentran en la gran empresa (299 y 261 respectivamente) mientras que los obreros con nivel de teacutecnico medio se concentran en la mediana (301) De los participantes (3012168) en la Encuesta Nacional (INEGI-STPS 1998) el 634 teniacutea contrato de trabajo siendo el estrato de micro empresa el que registroacute el 85 de trabajadores con contrato por tiempo indefinido y el de mediana el menor con el 593 de trabajadores con contrato en la misma modalidad de tiempo indefinido La forma de contratacioacuten es en el 67 de los casos verbal en la micro revelando la presencia de praacutecticas tradicionales y por escrito en la mediana (73) y en la gran empresa (88) revelando una proteccioacuten de iacutendole juriacutedica La antiguumledad menor (un antildeo o menos) se identifica concentrada en la mediana empresa (259) mientras que en las categoriacuteas de uno a tres antildeos (281) de maacutes de tres a seis (308) y de maacutes de seis a diez antildeos se concentran en la empresa grande (322) El 19 de los encuestados en micro empresas estaba afiliado a alguacuten sindicato o central obrera mientras que en la gran empresa la afiliacioacuten fue de 55 y en la pequentildea del 64 La estructura por tamantildeos de la industria manufacturera en Meacutexico muestra un predominio de micro empresa una atomizacioacuten en materia del patroacuten de concentracioacuten en el territorio nacional y una heterogeneidad en su participacioacuten en los subsectores o ramas industriales Este perfil de configuracioacuten industrial genera fuertes barreras no soacutelo para la deteccioacuten de necesidades de cada estrato sino tambieacuten para la determinacioacuten de acciones de apoyo homogeacuteneas Los datos revelan que la mayor absorcioacuten de trabajadores se da en el estrato de gran empresa y sin presentarse un patroacuten de absorcioacuten por rama industrial Un escenario de esta naturaleza conduce a pensar que al disentildear programas de capacitacioacuten o de apoyo a la PYME es preciso seleccionar a una poblacioacuten meta para enfocar los esfuerzos a problemaacuteticas especiacuteficas ya que una visioacuten generalista corre el riesgo de plantear soluciones que se pierdan en las diferencias que las empresas tienen por tamantildeo por sector y aun por rama industrial

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CAPITULO III

PROGRAMAS LENGUAJES Y SIMULADORES

DE AUTOMATAS PROGRAMABLES

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VARIABLES EN LOS AUTOacuteMATAS PROGRAMABLES

Variables externas Las variables externas de entrada pueden ser de dos tipos

bull Variables Digitales oacute Discretas como por ejemplo la sentildeal recibida de un final de carrera o la sentildeal que activa un regulador electroneumaacutetico para desplazar un cilindro Los autoacutematas programables trabajan con loacutegica positiva asiacute por ejemplo la sentildeal procedente de un pulsador seraacute tomada como ldquo1rdquo cuando el pulsador esteacute pulsando Los moacutedulos de entradasalida todonada permiten trabajar con sentildeales de tensioacuten alterna o continua en las gamas existentes en la industria siendo las maacutes comunes 220V ca 24V ca y 24V cc

bull Variables analoacutegicas como por ejemplo la sentildeal proporcionada por un piroacutemetro o la

tensioacuten de consigna que se suministra a un variador de velocidad Las sentildeales de este tipo con las que trabaja un autoacutemata programable son tensioacuten 0-10V o intensidad 4-20mA Los moacutedulos de entradassalidas discretizan estas sentildeales empleando generalmente convertidores de 8 bits

Figura 39 Autoacutemata controlando un proceso Se muestra en la Figura 40 un esquema de bloques de un autoacutemata programable desde el punto de vista de las variables que utiliza y las memorias donde se almacenan Una caracteriacutestica propia de los autoacutematas programables es que tienen asignadas dos zonas de memoria independientes para las variables externas una para las variables de entrada y otra

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para las de salida Estas zonas de memoria a su vez pueden almacenar datos de bit cuando la variable es de tipo todonada o datos de byte cuando la variable es de tipo analoacutegico Estas zonas en funcioacuten del tipo de variables que lleven asociadas las instrucciones cargadas en el programa de usuario pueden ser direccionadas como bit o como byte si la variables es todonada el direccionado es bit a bit si las variables es de tipo analoacutegico la posicioacuten direccionada tendraacute un byte

Figura 40 Diagrama a bloques de un autoacutemata

Existe una relacioacuten directa entre la posicioacuten fiacutesica que ocupa la conexioacuten de la variable en el moacutedulo de entradas oacute salidas conectado al autoacutemata y la posicioacuten de memoria donde se almacena el dato Por ejemplo

bull La entrada todonada nuacutemero cuatro almacena siempre su valor en la posicioacuten nuacutemero cuatro de la memoria de entradas de bit (figura 41)

Figura 41 Modulo de entradas TodoNada

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La entrada analoacutegica cero almacena un valor en coacutedigo binario natural en el byte cero de la memoria de entradas de byte Previamente el conversor analoacutegico digital transforma a coacutedigo binario natural la sentildeal de tensioacuten que estaraacute comprendida en el margen 0-10 volts (Figura 42) Tambieacuten existe una relacioacuten directa entre la memoria dedicada a las variables de salida y la posicioacuten de las conexiones asociadas a ellas en los moacutedulos de salidas Tomando como referencia lo explicado anteriormente para las entradas para la salida todonada tendriacuteamos la disposicioacuten indicada en la figura 43

Figura 42 Modulo de entrada analoacutegica

Las salidas todonada pueden ser salida a releacute o salida a transistor En los tres casos y refirieacutendonos a la figura 43 cualquiera de los dispositivos actuacutea como interruptor entre la salida cuatro y masa (tierra) La salida analoacutegica cero estaacute representada en la figura 44

Figura 43 Modulo de Salidas TodoNada

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Variables internas A las variables externas comentadas en paacuterrafos anteriores hay que antildeadir las variables internas que al igual que las variables externas tienen asignada su propia zona de memoria que puede ser direccionada en funcioacuten del dato almacenado bit a bit o como byte

Figura 44 Modulo de Salida Analoacutegica

Dentro de la zona de memoria de variables internas existe una serie de posiciones todonada que puede ser utilizada por el programa de usuario y que le informan del estado en el que encuentra el autoacutemata o le proporcionan sentildeales de reloj que pueden emplearse como base de tiempos para determinadas instrucciones Existen posiciones de memoria que son utilizadas por el autoacutemata para almacenar resultados parciales de operaciones loacutegicas o aritmeacuteticas que se producen en el programa de usuario Todos los autoacutematas tienen al menos las siguientes variables internas especiales

bull Impulso inicial al pasar al modo (RUN) bull Sentildeal que indica que la unidad de control estaacute activa bull Sentildeal de reloj de 1 segundo bull Sentildeal de reloj de 01 segundo

Las zonas de memoria asignadas a las variables externas e internas son memorias de tipo lecturaescritura Los datos almacenados en las tres zonas pueden ser procesados tantas veces como sea necesario por el programa de usuario

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SENSORES Y ACTUADORES CONECTADOS A UN AUTOacuteMATA PROGRAMABLE En la figura 41 se muestra coacutemo un interruptor conectado a la entrada cuatro del moacutedulo de entradas todonada puede controlar una variable de entrada Cualquier sensor que presente dos estados conectado-desconectado puede controlar una entrada todonada de un autoacutemata independientemente de coacutemo sea actuado este sensor asiacute podemos encontrar interruptores y pulsadores accionados de forma mecaacutenica o manual contactos auxiliares de contactores activados por la bobina del contactor contactos auxiliares de releacutes teacutermicos releacutes tipo reed colocados sobre las camisas de los cilindros neumaacuteticos y activados por el eacutembolo magneacutetico del cilindro finales de carrera activados por desplazamiento de piezas moacuteviles etc En la industria tambieacuten se emplean otro tipo de sensores o detectores como los representados en la figura 45 Estos sensores a su vez tienen dos tipos de salidas normalizadas PNP oacute NPN La forma de conectarlos a los moacutedulos de entradas todonada se indica en la figura 46 obseacutervese que la conexioacuten de un detector del tipo NPN requiere un moacutedulo de entrada con el positivo de la alimentacioacuten conectado a masa

Figura 45 Detectores de 3 hilos corriente continua

Figura46 Moacutedulos de Entradas positivas y negativas

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Las salidas todonada del autoacutemata se comparten como interruptores que controlan la activacioacutendesactivacioacuten de los actuadores a ellas conectados como por ejemplo un contactor que controla a un motor de ca o la bobina que controla el regulador de un cilindro neumaacutetico El dispositivo que actuacutea como interruptor puede ser

bull Un contacto libre de potencial cuando se emplean salidas a releacute (Figura 47) En este tipo de salidas de tensioacuten empleada para alimentar al actuador puede ser alterna o continua y la potencia a controlar estaraacute limitada por la intensidad de paso que soporte en contacto libre de potencial

bull Un transistor como se muestra en la figura 48 La tensioacuten empleada para alimentar al

actuador tendraacute que ser continua la potencia a controlar vendraacute dada por la potencia maacutexima que puede disipar en transistor

bull Un triac como se muestra en la figura 49 la tensioacuten empleada para alimentar el triac ha

de ser alterna la potencia a controlar viene dada por la maacutexima potencia que puede disipar al triac

Dependiendo del fabricante del autoacutemata podemos encontrar para las salidas todonada la disposicioacuten indicada en las figuras 47 48 y 49 oacute bien salidas donde no existe un terminal comuacuten para todos los dispositivos que actuacutean como interruptores disponiendo cada uno de ellos de dos salidas independientes entre los que se conectaraacuten en serie la tensioacuten de alimentacioacuten y el actuador Esta uacuteltima disposicioacuten permite que cada uno de los dispositivos pueda estar controlado por una tensioacuten independiente

Figura 47 Modulo de salidas TodoNada a Rele

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Las entradas analoacutegicas del autoacutemata son de dos tipos entradas de corriente que trabajan con intensidades comprendidas entre 4 y 20mA oacute entradas de tensioacuten que trabajan con tensiones comprendidas entre 0 y 10V Por tanto para medir una magnitud analoacutegica (Figura 50) es necesario utilizar alguno de los diferentes tipos de transductores existentes en el mercado que proporcionan una sentildeal de tensioacuten o corriente proporcional a la magnitud a medir y comprendida en el margen de los 4-20mA o 0-10V

Figura 48 Modulo de Salidas TodoNada a Transistor

Figura 49 Modulo de salidas TodoNada a Triac

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Las salidas analoacutegicas del autoacutemata tambieacuten son de dos tipos de tensioacuten o corriente por tanto el actuador que se pretenda controlar con ellas (Figura 51) tendraacute que disponer de una entrada de tensioacuten o corriente que permita una sentildeal de entrada comprendida entre 0-10V o 4-20mA

Figura 50- Entradas analoacutegicas del autoacutemata

Figura 51 Salidas analoacutegicas del autoacutemata

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CICLO DE PROGRAMA Baacutesicamente todos los autoacutematas tienen dos modos de funcionamiento El primero de ellos (PROGRAM) permite programar y transferir el programa de usuario desde el sistema de programacioacuten utilizado al autoacutemata el segundo modo (RUN) permite al autoacutemata controlar el proceso realizando de forma continua el ciclo de programa de usuario

Figura 52- Ciclo de Programa Un autoacutemata tiacutepico puede leer mil instrucciones de programa en 6 msg y emplea de 5 a 10 msg en leer y actualizar las variables por tanto puede emplearse para controlar procesos relativamente raacutepidos La suma del tiempo de programa maacutes el tiempo de actualizacioacuten y lectura de variables proporciona el tiempo de ciclo para que pueda realizarse el control sobre un proceso seraacute necesario que se cumpla Tiempo de evolucioacuten del PROCESO gt gt Tiempo de ciclo Un autoacutemata ejecuta un proceso de manera automaacutetica seguacuten el programa que le sea introducido por el usuario Asiacute se muestra a continuacioacuten la forma en que un plc oacute autoacutemata programable ejecuta sus rutinas de chequeo propio y como ejecuta el programa de usuario A nivel de software un autoacutemata se comporta de manera similar a una computadora es decir ejecuta una serie de rutinas de forma secuencial cada una con un objetivo de terminado Precisamente tanto en el PLC como en la computadora el principal dispositivo de procesamiento es un microprocesador naturalmente con algunas pequentildeas diferencias El funcionamiento del autoacutemata presenta dos etapas generales una de auto chequeo e inicializacioacuten y la otra de procesamiento o de ejecucioacuten del programa esta ultima de manera ciacuteclica

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Etapa de procesamiento o ejecucioacuten del programa de forma circular Luego de la rutina de inicio la cual se ejecuta solamente una vez el PLC entra en un proceso ciacuteclico que consta baacutesicamente de 3 pasos la lectura de las entradas el procesamiento de la informacioacuten seguacuten el programa del usuario y la modificacioacuten de las salidas veacutease figura 54 Cada ciclo es denominado scan o barrido y el tiempo de su duracioacuten scan time o tiempo de escaneo Veamos de una manera mas detallada lo que sucede en cada uno de los pasos 1 En el primer paso de un ciclo de barrido o escaneo el PLC actualiza la imagen de entrada leyendo el estado o nivel de voltaje existente en los terminales fiacutesicos de entrada De acuerdo a estos niveles de voltaje cada una de las posiciones de memoria de la imagen de entradas es transformadaza en ldquo0rdquo o en un ldquo1rdquo que podraacute consultarse posteriormente cuando el PLC esteacute en el siguiente paso del escaneo Esta imagen es transformada entonces en una tabla ubicada en la memoria RAM que contiene la direccioacuten de cada una de las entradas y su respectivo estado veacutease figura 55

Figura 54- Ciclo de funcionamiento del PLC

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Figura 55- Ejemplo de una imagen de ES 2 En el segundo paso el PLC analiza y procesa cada una de las instrucciones especificadas en el programa de usuario El resultado del procesamiento de estas instrucciones depende exclusivamente de la informacioacuten existente en la imagen de entradas elaborada en el paso anterior del estado de las variables de manejo interno de las operaciones indicadas en dicha instruccioacuten y de la tabla de la imagen de salidas Tambieacuten puede actualizar las tablas de variables de manejo interno Luego de finalizar una instruccioacuten o una liacutenea de programa el PLC actualiza la tabla de imagen de salidas de acuerdo al resultado obtenido en las operaciones Esta tabla se utilizara en el paso 3 del escaneo Este paso (2) se ejecuta con cada una de las liacuteneas de instrucciones hasta terminar con el programa 3 En el uacuteltimo paso del escaneo el PLC actualiza el nivel de voltaje de cada una de sus salidas de acuerdo al estado loacutegico (ldquo1rdquo oacute ldquo0rdquo) existente en la tabla de imagen de salidas Los niveles de voltaje dependen ademaacutes del tipo de salida que se tenga Por ejemplo si la salida es de tipo DC de 24 voltios un ldquo1rdquo en su imagen de salida se representara con 24V en el Terminal fiacutesico externo mientras un ldquo0rdquo seraacute 0V en dicho Terminal Finalizando el ciclo de escaneo el PLC inicia un nuevo ciclo a partir del primer paso repitieacutendolos una y otra vez mientras se encuentre en operacioacuten Como puede verse el paso 1 depende uacutenicamente del estado de los sensores existentes dentro del proceso y conectados a las entradas del PLC el paso 2 del programa almacenado en la memoria RAM del PLC y el paso 3 de los resultados obtenidos en el paso anterior El tiempo de escaneo redunda en la velocidad de procesamiento del PLC y es afectado por varios factores como son

bull La longitud del programa bull La velocidad del microprocesador

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Etapa de auto cheque e inicializacioacuten

Al encender un PLC como sucede con muchas maquinas electroacutenicas se ejecuta inicialmente una rutina que verifica ciertos elementos antes de entrar a ejecutar el programa que haya elaborado el usuario ver la figura 53 Entre las acciones que se realizan podemos mencionar las siguientes

1 Verificacioacuten del hardware

Si alguno de los moacutedulos la fuente de poder o la misma CPU se encuentran en mal estado el PLC se detiene y enciende el LED de indicacioacuten de error existente en el panel frontal Asimismo se analiza el estado de la bateriacutea de respaldo y la integridad del programa almacenado en la memoria del PLC

2 Inicializacioacuten de las imaacutegenes de entradas y salidas

Ya que estas son posiciones de memoria antes de actualizar el estado de las entradas y de las salidas deben ponerse en ldquo0rdquo cada un de dichas posiciones

3 Inicializacioacuten de posiciones de memoria Los programas de los autoacutematas utilizan posiciones de memoria para almacenar resultados intermedios de operaciones matemaacuteticas booleanas y demaacutes Todas ellas deben ponerse en condiciones iniciales que no alteren el funcionamiento del programa durante su inicio De igual forma se ponen en cero (ldquo0rdquo) todos los contactores y temporalizadores del sistema

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FUNCIONES BAacuteSICAS DEL AUTOacuteMATA PROGRAMABLE

El autoacutemata programable debe realizar multitud de funciones y muchas de ellas simultaacuteneamente las funciones maacutes claacutesicas son

bull Deteccioacuten Lectura de la sentildeal de los captadores distribuidos por el sistema de fabricacioacuten

Figura 56- Funcioacuten de deteccioacuten

bull Mando Elaborar y enviar las acciones al sistema mediante los preaccionadores y accionadores

Figura 57 Funcioacuten de mando

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bull Dialogo humano - maacutequina Mantener un dialogo con los operarios de produccioacuten obedeciendo sus consignas e informarles del estado del proceso

Figura 58 Terminal de explotacioacuten y diaacutelogo

bull Programacioacuten Para introducir elaborar y cambiar el programa de aplicaciones del autoacutemata El dialogo de programacioacuten debe permitir modificar el programa incluso con el autoacutemata controlando la maacutequina

Figura 59 Programacioacuten de autoacutematas en lenguaje Grafcet

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NUEVAS FUNCIONES Y ELEMENTOS DE AUTOMATIZACIOacuteN INDUSTRIAL En los uacuteltimos antildeos en el campo de la automatizacioacuten industrial se ha incorporado toda una gama de nueva funcionalidades

1 Redes de comunicacioacuten 2 Sistemas de supervisioacuten 3 Control de sistemas

continuos 4 Control de ejes 5 Control de motores paso a

paso

6 Identificacioacuten de productos 7 Las entradas ndash salidas

distribuidas 8 Los buses de campo

9 Autoacutematas Servidores Web

Figura 60- Nuevas funciones de los Autoacutematas Programables

bull Redes de comunicacioacuten Permiten establecer comunicacioacuten con otras partes de control Las redes industriales permiten la comunicacioacuten y el intercambio de datos entre autoacutematas en tiempo real En unos pocos milisegundos pueden enviarse telegramas e intercambiar tablas de memoria compartida

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Figura 61 Red de Comunicacioacuten Industrial

bull Sistema de supervisioacuten Tambieacuten los autoacutematas permiten comunicarse con ordenadores previstos de programas de supervisioacuten industrial Esta comunicacioacuten se realiza por medio de una red industrial o por medio de una simple conexioacuten por el puerto serie del ordenador

Figura 62 Programa de Supervisioacuten Industrial

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En la figura siguiente se observa un sistema de supervisioacuten industrial configurado como servidor WEB

Figura 63 Conexioacuten viacutea Internet a un Sistema de Supervisioacuten Industrial

bull Control de procesos continuos

Ademaacutes de dedicarse al control de sistemas de eventos discretos los autoacutematas llevan incorporadas funciones que permiten el control de procesos continuos

Disponen de moacutedulos de entradas y salidas analoacutegicas y la posibilidad de ejecutar reguladores PID que estaacuten programados o configurados en el autoacutemata

Figura 64 Control de un Proceso Continuo

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bull Control de ejes continuos

En la industria una de las tareas que maacutes se realizan es el traslado de moacuteviles de un punto a otro con rapidez y gran precisioacuten Al autoacutemata se le debe incorporar un moacutedulo especializado que sea el encargado de realizar esta funcioacuten Por eso deben emplear moacutedulos de control de ejes que pueden controlar motores paso a paso o servomotores de corriente continua o alterna por medio de un variador de velocidad

Figura 65 Autoacutemata con moacutedulo de control de dos ejes continuos bull Control de motores paso a paso

Un tipo de accionador utilizado en el control de movimientos de ejes con alta precisioacuten es el motor paso a paso Los autoacutematas pueden gobernar estos accionamientos por medio de moacutedulos especializados

Figura 66 Accionamiento con Motor paso a paso

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bull Identificacioacuten de productos En muchos sistemas productivos las maacutequinas deben trabajar sobre varios productos diferentes Para que el controlador sepa queacute operaciones se han realizado sobre el producto y queacute operacioacuten debe realizar sobre eacutel la maacutequina estos van dotados de una memoria moacutevil donde se almacena la informacioacuten El autoacutemata dispondraacute de un sistema identificador de productos que leeraacute y escribiraacute sobre esas memorias

bull Entradas-Salidas Distribuidas

Los moacutedulos de entrada salida no tienen por queacute estar en el armario del Autoacutemata Pueden estar distribuidos por la instalacioacuten se comunican con la unidad central del autoacutemata mediante un cable de red En la Figura 69 se observa un Autoacutemata programable que tiene cuatro moacutedulos de entradas-salidas distribuidas

Figura 69 Entradas-Salidas distribuidas

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bull Buses de campo

Mediante un solo cable de comunicacioacuten se pueden conectar al bus captadores y accionadores reemplazando al cableado tradicional El autoacutemata ciacuteclicamente consulta el estado de los captadores y actualiza el estado de los accionadores

Figura 70 Bus de campo AS-i

Figura 71 Liacutenea de Fabricacioacuten cableada con Bus As-i

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bull Autoacutematas Servidores Web

Las nuevas gamas de Autoacutematas incorporan Servidores Web que permiten la supervisioacuten y explotacioacuten de los sistemas de fabricacioacuten por medio de un navegador de Internet

Figura 72 Servidor Web de la ceacutelula de fabricacioacuten Figura 73 Servidor Web empotrado en Autoacutemata

COMPARACIOacuteN ENTRE SIacuteMBOLOS E INSTRUCCIONES BAacuteSICAS En la tabla que mostrada en la figura 81 podemos observar algunas equivalencias entre lenguajes de programacioacuten de autoacutematas Se debe tener en claro que no todas las instrucciones y siacutembolos pueden pasarse de un lenguaje a otro De hecho existen muchas que son exclusivas de un solo tipo de lenguaje de programacioacuten

Figura 81 Algunas equivalencias de siacutembolos entre diversos tipos de programacioacuten de autoacutematas

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Todo proceso que se pretende automatizar puede descomponerse para su anaacutelisis en dos partes una parte operativa que comprende las acciones que determinados elementos como motores cilindros neumaacuteticos vaacutelvulas etc realizan sobre el proceso y una parte de control que programa las secuencias necesarias para la actuacioacuten de la parte operativa Los sistemas de representacioacuten graacutefica diagramas en escalera (ladder) y GRAFCET (Graacutefico de Mando de Etapa y Transicioacuten) estaacuten universalmente aceptados como meacutetodo para resolver la automatizacioacuten de procesos secuenciales con autoacutematas programables Este uacuteltimo meacutetodo graacutefico es una herramienta que partiendo de las especificaciones iniciales del proceso permite la integracioacuten de la parte operativa y la parte de control Asiacute el GRAFCET se puede usar para obtener la evolucioacuten y automatizacioacuten de los procesos industriales reales eacutestos uacuteltimos pueden pertenecer al tipo de procesos discretos o procesos discontinuos

Un sistema automaacutetico es capaz de realizar sus funciones de dirigirlas y controlarlas prescindiendo de cualquier intervencioacuten exterior por parte del operador El primer Autoacutemata trabajaba con una memoria de ferritas faacutecilmente reprogramables y superaba las exigencias de General Motors No tardo en extenderse su empleo a otras industrias El Autoacutemata se mostroacute particularmente adaptado al control en las cadenas de montaje es decir en los procesos secuenciales Para facilitar su programacioacuten y mantenimiento por parte del personal de planta el lenguaje empleado era el de las ecuaciones de Boole y posteriormente el esquema de contacto La programacioacuten de un autoacutemata consiste en el establecimiento de una sucesioacuten ordenada de instrucciones que estaacuten disponibles en el sistema de programacioacuten y que resuelve el control sobre un proceso determinado

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EJEMPLO DE APLICACIOacuteN DE LOS DISTINTOS TIPOS DE LENGUAJES DE PROGRAMACIOacuteN EN LOS AUTOacuteMATAS PROGRAMABLES

Para comprender las diferencias entre cada uno de estos lenguajes de programacioacuten a continuacioacuten se describe un ejemplo sencillo y la forma en que se implementariacutean los programas del PLC

Supongamos que tenemos un pequentildeo proceso de llenado en el cual se verifica que el envase este en su sitio y ademaacutes que se encuentre vacioacute Para ello se ha instalado un sensor fotoeleacutectrico de tipo reflex donde el envase obstruye el rayo y hace que dicho sensor envie un ldquo1rdquo indicando que se encuentra en la posicioacuten adecuada De otra parte se ha puesto un sensor capacitivo el cual enviacutea un ldquo1rdquo cuando detecta alguacuten producto de dicho envase y que serviraacute para detectar si se encuentra vacioacute

Figura 77 Ejemplo de un proceso de llenado en envases plaacutesticos

De esta manera para que la maquina suelte el producto dentro del envase se deben dar dos condiciones

1) Que el sensor fotoeleacutectrico envie un ldquo1rdquo indicando que el envase se encuentre en su sitio

2) Que el sensor capacitivo envie un ldquo0rdquo indicando que no hay liquido alguno dentro del

envase

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Figura 78 Circuito en el que se describe un proceso de empaque

a partir de un sensor fotoeleacutectrico y de un sensor capacitivo

Figura 79 El mismo proceso representado en 4 tipos de lenguajes de programacioacuten El circuito eleacutectrico de esta aplicacioacuten se describe en la figura 78 y en la figura 79 la implementacioacuten del programa en los cuatro tipos de lenguaje de programacioacuten de autoacutematas mencionados anteriormente En la tabla de la figura 80 podemos apreciar las ventajas y desventajas de cada uno de estos modos de programacioacuten

Figura 80 Tabla de comparacioacuten entre los lenguajes de programacioacuten para autoacutematas

industriales

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Existen otros modos de programacioacuten de PLCs que combinan los lenguajes anteriores por ejemplo el Grafcet y el Plus Programing este ultimo de gran facilidad tanto en el aprendizaje como en el posterior entendimiento del proceso Ambos se caracterizan por ser un sistema de programacioacuten con control por etapas o secuencias de proceso LENGUAJES DE PROGRAMACION Lenguaje en esquemas de contactos (Programacioacuten en escalera) Es un lenguaje grafico derivado del lenguaje de reles que mediante siacutembolos representa contactos solenoides etc Su principal ventaja es que los siacutembolos baacutesicos (figura 82 83 y 84) estaacuten normalizados seguacuten normas NEMA y son empleados por todos los fabricantes los siacutembolos baacutesicos empleados son

Figura 82

Figura 83

T ip o d e C o n tac to V is u a liza c ioacute n P a sa c o rrie n te c u a n d o N o rm a lm en te a b ie rto L a re fe re nc ia e s taacute O N N o rm a lm en te ce rra d o L a re fe re nc ia e s taacute O F F

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Figura 84 Tambieacuten existen bloques para diagrama escalera que son muy variados incluso hay controladores PID como se muestran en la figura 85

Figura 85 Controlador PID

Los elementos baacutesicos que configuran la funcioacuten se presenta entre dos liacuteneas verticales que simbolizan las liacuteneas de alimentacioacuten

Tipo de Bobina Visualizacioacuten iquestCorriente a la bobina

Resultado

Si Referencia ON Normalmente abierta No Referencia OFF Si Referencia OFF Inversa No Referencia ON

Transicioacuten Positiva No rarr Si Ref ON durante un barrido

Transicioacuten Negativa Si rarr No Ref OFF durante un barrido

Si Ref ON hasta que se apague con ldquoRrdquo

Set

No Sigue igual Si Ref OFF hasta que

se active con ldquoSrdquo Reset

No Sigue igual

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Figura 86 Funcioacuten loacutegica canoacutenica

La funcioacuten de la figura 86 quedariacutea empleando el lenguaje de redes como programada de instrucciones para el autoacutemata comercial SYMAX 50 se muestra en la figura 87

Figura 87 Implementacioacuten de la funcioacuten loacutegica

Para las funciones loacutegicas maacutes complejas (moacutedulos de programacioacuten) como temporizadores contadores registro de desplazamiento etc se emplea el formato de bloques Estos no estaacuten normalizados aunque guardan una gran similitud entre si para distintos fabricantes y resultan mucho mas expresivos que si se utilizan para el mismo fin el lenguaje en lista de instrucciones

Figura 88 Cronograma de los dos temporizadores

Por ejemplo un temporizador a la conexioacuten activado por la entrada 2 y que transcurridos 10 seg Active la salida 5 quedariacutea dado en la figura 88 El mismo temporizador en esquema de contactos y en lenguaje de instrucciones quedariacutea como se muestra en la figura 89

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Figura 89 Implementacioacuten del temporizador

A pesar de que se sigue manteniendo una nomenclatura distinta para designar las variables del sistema la igualdad en las funciones baacutesicas y la similitud en las complejas (moacutedulos de programacioacuten) unido a que el lenguaje en esquemas de contactos es muy descriptivo permite comprender faacutecilmente como actuacutean los moacutedulos de programacioacuten en el programa de usuario GRAFICA DE MANDO DE ETAPA DETRANSICION (GRAFCET) El GRAFCET surge en Francia a mediados de los antildeos setenta debido a la colaboracioacuten entre alguno fabricantes de autoacutematas como Telemecaacutenica y Aper con dos organismos oficiales AFCET ( Asociacioacuten francesa para la ciberneacutetica Economiacutea y Teacutecnica ) y ADEPA ( Agencia Nacional para el Desarrollo de la Produccioacuten Automatizada) Homologado en Francia (NFC) Alemania (DIN) y posteriormente por la comisioacuten electroteacutecnica Internacional (norma IEC 848 antildeo 1998) actualmente es una herramienta imprescindible cuando se trata de automatizar procesos secuencias de complejidad son autoacutematas programables Principios baacutesicos El GRAFCET es un diagrama funcional que describe la evolucioacuten del proceso que se pretende automatizar indicando las acciones que hay que realizar sobre el proceso y que informaciones las provocan partiendo de el se pueden obtener las secuencias que ha de realizar el autoacutemata programable Su empleo para resolver tareas de automatizacioacuten facilita el dialogo entre personas con niveles de formacioacuten teacutecnica diferente tanto en el momento del anaacutelisis del proceso a automatizar como posteriormente en el mantenimiento y reparacioacuten de averiacuteas

Los siacutembolos normalizados utilizados en el GRAFCET son

Etapas Para representar la evolucioacuten de un proceso con GRAFCET se considera que el proceso a automatizar y el autoacutemata que se emplea como controlador forman un solo sistema el nexo de unioacuten entre las actuaciones que hay que hacer sobre el proceso

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(activar un motor cerrar una vaacutelvula etc) y el programa de usuario cargado en el autoacutemata que da origen a aquellas es la etapa

Por tanto la representacioacuten grafica de la evolucioacuten de un proceso con GAFCET estaraacute formado por una serie de etapas y cada una de ellas llevara asociada una o varias acciones a realizar sobre el proceso

Las etapas se representan con un cuadrado y un numero o una E con un numero como subiacutendice en ambos casos el numero indica el orden que ocupa la etapa dentro del GAFCET (figura 90) Para distinguir el comienzo del GRAFCET la primera etapa se representa con un doble cuadrado

Las acciones que llevan asociadas las etapas se representa con un rectaacutengulo donde se indica el tipo de accioacuten a realizar (figura 91) Una etapa puede llevar asociadas varias acciones

Figura 91

Condicioacuten de transicioacuten Un proceso secuencial se caracteriza porque una accioacuten determinada se realiza en funcioacuten del resultado de la accioacuten anterior

En GRAFCET el proceso se descompone en una serie de etapas que son activadas una tras otras Por tanto tendraacute que existir una condicioacuten que se ha de cumplir para pasar de una a otra etapa en GRAFCET se le llama la condicioacuten de transicioacuten y se representa seguacuten la figura 92

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En la figura 92 hay dos etapas y una condicioacuten de transicioacuten entre ellas para que el proceso evolucione de la etapa 4 a la etapa 5 es necesario que la etapa 4 este activada y ademaacutes que se cumpla la activacioacuten de la condicioacuten CT entonces se procede a la activacioacuten de la etapa 5 Solo puede existir una etapa activada por tanto cuando se produce la activacioacuten de la etapa 5 se desactiva la etapa 4 La condicioacuten de transicioacuten CT esta siempre asociada a la etapa posterior en este caso a la 5

Figura 92

La condicioacuten de transicioacuten puede ser una o varias variables de las que interviene en el proceso por ejemplo una sentildeal de un final de carrera la activacioacuten de un motor un tiempo etc Para la condicioacuten de transicioacuten se emplea loacutegica positiva y podemos tomar los dos valores CT = 1 y CT = 0 a continuacioacuten se indican algunos ejemplos

bull Condicioacuten activa CT = F1 La activacioacuten de la etapa 5 se produce cuando el final de carrera F1 esta activado bull Condicioacuten inactiva CT = F1 La activacioacuten de la etapa 5 se produce cuando el final de carrera F1 esta inactivo bull Condicioacuten por tiempo CT = t3 10 seg

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La activacioacuten se produce cuando el temporizador activado en la etapa 3 alcanza los 10 segundos

bull Condicioacuten de varias variables CT = F1 F2 F3 La activacioacuten se produce si los finales de carrera FI y F3 estaacuten activos y F2 esta inactivo bull Condicioacuten incondicional CT = 1 La activacioacuten de la etapa 5 se produce al activarse la etapa 4 bull Condicioacuten flanco descendente CT = A1 darr La activacioacuten se produce cuando la sentildeal A1 pasa de 1 a 0 bull Condicioacuten flanco ascendente CT = A1uarr La activacioacuten se produce cuando la sentildeal A1 pasa de 0 a 1

Reglas de evolucioacuten de GRAFCET Una serie de reglas baacutesicas que hay que tener en cuenta para aplicar GRAFCET son

1 El proceso se descompone en etapas que seraacuten activadas de forma secuencial 2 Una o varias acciones se asocia a cada etapa Estas acciones solo estaacuten activadas

cuando la etapa esta activa

3 Una etapa se hace activa cuando la precedente lo esta y la condicioacuten de transicioacuten entre ambas etapas ha sido activada

4 La activacioacuten de una condicioacuten de transicioacuten implica la activacioacuten de la etapa siguiente y

la desactivacioacuten de la precedente

5 La etapa inicial Eo tiene que ser activada antes de que se inicie el ciclo de GRAFCET un ciclo esta formado por todas las etapas posteriores a la etapa inicial

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Ecuaciones Loacutegicas Una vez representada el GRAFCET permite obtener las ecuaciones loacutegicas que controlan la activacioacuten de cada etapa y la evolucioacuten del ciclo Una de las muchas formas de obtener las ecuaciones se basa en el funcionamiento de un controlador asiacutencrono con biestables RS (figura 93)

Suponiendo que el biestable E (N-1) tiene su salida Q a ldquo1rdquo la etapa E (N-1) esta activa si posteriormente la condicioacuten de transicioacuten de la etapa EN se activa la etapa EN se activara y se desactivara la etapa Para desactivar la etapa EN y activar la etapa siguiente es necesario activar la condicioacuten de transicioacuten Mientras las etapas estaacuten activas (Q = 1) las acciones que llevan asociadas tambieacuten lo estaacuten Para utilizar este sistema en el GRAFCET se asocia a cada una de las etapas una variable interna La condicioacuten de transicioacuten situada entre dos etapas es la encargada de activar la etapa posterior y desactivar la anterior para ello se utilizan las instrucciones SET y RESET del autoacutemata Las instrucciones SET y RESET se utilizan junto a las variables internas asociadas a cada una de las etapas del GRAFCET En la figura 94 se representan las dos instrucciones en esquema de contactos

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Cuando la entrada del autoacutemata se active la instruccioacuten SET activaraacute el rele interno R1 que permanece activado aunque se desactive la entrada 1 para desactivarlo seraacute necesario emplear una instruccioacuten RESET con otra entrada distinta cuando se active la entrada 2 R1 Se desactivara hasta que de nuevo se utilice la entrada 1 para activarlo En GRAFCET este tipo de instrucciones se utiliza de forma que es la condicioacuten de transicioacuten la que al cumplirse activa la etapa posterior y desactiva la etapa anterior En la figura 95 se representa un ciclo de GRAFCET y las ecuaciones que permiten la activacioacuten y desactivacioacuten de la etapa En Para activarla se realiza la funcioacuten AND entre la etapa anterior y la condicioacuten de transicioacuten asociada a En para desactivarla se realiza la funcioacuten AND entre la propia En y la condicioacuten de transicioacuten asociada a la etapa posterior

Para que comience a ejecutarse el GRAFCET es necesario primero activar la etapa Eo puede hacerse de varias formas como se indica en la figura 96

bull Primero En el ciclo actual del autoacutemata anulamos la ultima etapa activa y si todas las etapas estaacuten desactivadas en el proacuteximo ciclo se activa la primera Eo

bull Segunda Con la ultima condicioacuten de transicioacuten activamos Eo y desactivamos la ultima etapa activa

bull Tercera Muchos autoacutematas tienen una serie de variables internas especificas la mas

comuacuten es el impulso inicial al pasar a modo (RUN) P I este impulso inicial en la mayoriacutea de los autoacutematas permanece activo durante el primer ciclo

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Cualquiera de las tres formas anteriores para activar la etapa Eo es valida el empleo de una de ellas en concreto es funcioacuten del proceso que se pretende automatizar y del autoacutemata que es utilice

Eleccioacuten condicional entre varias secuencias Suele ocurrir que en un proceso se llegue a un punto del ciclo en que hay que efectuar una eleccioacuten entre varias secuencias posibles en funcioacuten de las variables que intervienen en el proceso (figura 97) Partiendo de la etapa E4 activada se puede realizar solamente una de las dos secuencias

bull Si se cumple la transicioacuten A se activara la etapa E5 bull Si se cumple la transicioacuten A negada se activara la etapa E6

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LAS ECUACIONES PARA EL INICIO DE SECUENCIAS CONDICIONALES SON

LA ECUACIOacuteN PARA ACTIVAR E16 ES

La transicioacuten condicional implica que solo una de las etapas posteriores se activara Por tanto la condicioacuten de transicioacuten asociada a la etapa 4 tiene que ser opuesta a la condicioacuten de transicioacuten

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asociada a la etapa E5 La primera de las condiciones de transicioacuten que se cumpla desactivara la etapa 3 El final de dos secuencias condicionadas (figura 98) se produce cuando una de las dos condiciones de transicioacuten asociadas a la etapa E16 se cumple Por ejemplo si la etapa E16 esta activa y se cumple la condicioacuten de transicioacuten A se activara la etapa E16 y se desactivara la E7 o la E15

Secuencias simultaacuteneas Puede darse el caso de que sea necesario el desarrollo de mas de una secuencia a la vez cuyas etapas no tengan ninguna interrelacioacuten Para poder representar este funcionamiento simultaneo se utiliza un par de trazos que indican el principio y el final de esta secuencia (figura 99) El comienzo de dos secuencias simultaacuteneas se produce cuando se cumple la condicioacuten de transicioacuten F1 El final se produce cuando las dos etapas E7 y E8 estaacuten activadas y se cumple la condicioacuten de transicioacuten F5

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Salto condicional a otra etapa El salto condicional a otra etapa permite pasar de una etapa a otra sin activar las etapas intermedias El salto condicional se puede hacer tanto en el sentido de evolucioacuten del GRAFCET como en el sentido inverso El sentido de salto viene indicado por las flechas (figura 100)

Acciones asociadas a las Etapas Una vez que la etapa esta activa las acciones asociadas pueden activarse con las correspondientes ecuaciones Hay varias posibilidades que analizaremos a continuacioacuten (figura 101)

bull Acciones activas mientras este activa la etapa activa la bomba esta activa mientras E9

esta activa bull Acciones condicionadas por una variable El motor 2 se activara si E9 esta activa y han

transcurrido 5 seg desde que se activo el temporizador To en la Etapa Eo

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Para que la accioacuten se active es necesario que la condicioacuten y la etapa esteacuten activas conjuntamente

bull Acciones activadas en una etapa y desactivadas en otra posterior El motor 2 se activa al activarse E4 y permanece activo hasta que se active la etapa E9 que lo desactiva

bull Etapas que no llevan asociadas ninguna accioacuten

Por lo general la etapa Eo no lleva asociada ninguna accioacuten solo se emplea para iniciar el ciclo una vez que ha sido activada Cuando se realiza dos secuencias simultaneas es posible que cada una de estas secuencias tarde en realizarse diferente en funcioacuten del numero de tareas asociadas a las etapas de cuando se activen las condiciones de transicioacuten etc Para terminar dos secuencias simultaacuteneas es necesario que las etapas uacuteltimas de cada una de ellas esteacuten activas una o las dos pueden ser etapas de espera que la secuencia mas raacutepida aguarde el final de la secuencia maacutes lenta La conclusioacuten para activar la etapa de espera es la terminacioacuten de todas las acciones asociadas a la etapa anterior a ella

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PROGRAMACIOacuteN DE USUARIO Primeramente analizaremos los datos que nos proporcionen las especificaciones iniciales del proceso secuencias que han de realizar en que orden se activaran que variables intervienen condiciones de seguridad etc Partiendo de estos datos descomponemos el programa de usuario en tres aparatos

a) Las condiciones iniciales

En este apartado se incluiraacuten todas aquellas acciones que el sistema de control ha de activar con prioridad en cualquier momento de la evolucioacuten del proceso y que no son secuencias como por ejemplo las condiciones de emergencia (alarmas de fallos reles etc) con las variables utilizadas en este apartado se implementan las ecuaciones necesarias para obtener en este caso de funcionamiento correcto la sentildeal que active la primera etapa del GRAFCET En algunos casos el apartado ldquocondiciones inicialesrdquo no existen o esta formado por una sola variable dependiendo del grado de seguridad de que se quiera tener del funcionamiento del proceso

b) GRAFCET

En este apartado se representaran las consecuencias que ha de realizar el proceso y las ecuaciones necesarias para activar las etapas en funcioacuten de las condiciones de transicioacuten Las condiciones de transicioacuten estaraacuten formadas por las sentildeales proporcionadas por los censores a las entradas de los autoacutematas y por las variables internas asociadas a otras etapas anteriores

c) La asignacioacuten de variables de etapa del GRAFCET a las salidas del autoacutemata

Las acciones que han de realizar las etapas del GRAFCET sobre el proceso a controlar se asigna a las salidas del autoacutemata de forma que pueda existir una conexioacuten fiacutesica entre el sistema de control y el proceso a controlar Comprobados y depurados los tres apartados el paso siguiente seraacute realizar las asignacioacuten de las variables que intervienen en el proceso a las entradas salidas y variables internas del autoacutemata concreto que se va a utilizar Empleando unos lenguajes de programacioacuten disponibles esquemas de contactos o lista de instrucciones introducimos las ecuaciones que hemos obtenido en los tres apartados cuando se

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transfiriera el programa al autoacutemata y se active el modo RUN el ciclo que realizara constantemente es el representado en la figura 102

Para la representacioacuten de las secuencias de control mediante el GRAFCET se parte de la base de considerar el sistema (maacutequina o proceso) descompuesto en un oacutergano operativo y un oacutergano de control que interaccionan mediante oacuterdenes e informaciones El oacutergano operativo es el proceso fiacutesico a automatizar y el oacutergano de control es el que gobierna las secuencias que conducen el proceso fiacutesico El GRAFCET se ocupa del estudio del oacutergano de control a dos niveles

bull En una primera aproximacioacuten o GRAFCET de nivel 1 se prescinde de los elementos tecnoloacutegicos de implementacioacuten del oacutergano operativo atendiendo tan soacutelo a las especificaciones funcionales es decir a la descripcioacuten del sistema en base a las funciones a desarrollar informaciones y oacuterdenes

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bull En una fase posterior o GRAFCET de nivel 2 se dan las especificaciones tecnoloacutegicas del oacutergano operativo y su entorno y las especificaciones operacionales fundamentalmente cualitativas del equipo destinado a actuar como oacutergano de control

Problema 1 La automatizacioacuten de una prensa de compresioacuten

Figura 103 Graacutefico del sistema seguacuten el concepto de oacutergano de Control y oacutergano operativo (Fuente ADEPA)

En la figura 103 se muestra el sistema a automatizar al que corresponde la siguiente descripcioacuten funcional Con la matriz en la posicioacuten superior existe un volumen para la admisioacuten del compuesto cerrado en su parte inferior por un punzoacuten interior fijo El punzoacuten superior se halla situado en el liacutemite superior del recorrido Una vez depositado el compuesto pulverulento en la matriz el punzoacuten superior desciende comprimiendo el material y regresa a su posicioacuten superior

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La matriz desciende hasta su liacutemite inferior con lo que libera a la pieza formada para que sea retirada La matriz regresa a su posicioacuten superior y el ciclo puede empezar de nuevo

Solucioacuten Aquiacute se ilustran los conceptos baacutesicos del GRAFCET que ya se vieron como son

ETAPAS Estados estables y perfectamente definidos del sistema a los que se asocian las Acciones

TRANSICIONES Condiciones loacutegicas de evolucioacuten del sistema para pasar de una etapa a la siguiente

ENLACES Que unen con direccioacuten significativa las etapas y los nodos de transicioacuten y eacutestos con aqueacutellas

En la figura 104 se representa el GRAFCET de nivel 1 correspondiente a la descripcioacuten anterior Se puede observar la descripcioacuten de las acciones a desarrollar en cada etapa y las condiciones de paso o transicioacuten a la siguiente A efectos de simplificacioacuten no se tiene en cuenta otras posibles acciones como la visualizacioacuten de estados del sistema

Figura 104 GRAFCET de nivel 2

El siguiente paso consiste en desarrollar las especificaciones del GRAFCET de nivel 1 mediante una descripcioacuten detallada de los dispositivos de campo que permiten realizar las acciones descritas y aquellos que proporcionan informacioacuten acerca de las condiciones de transicioacuten En la figura 105 se muestra el GRAFCET de nivel 2 El diagrama funcional que se ha obtenido permite su expresioacuten en ecuaciones loacutegicas de memorias o variables retentivas asociadas a cada etapa por ejemplo la accioacuten asociada a la etapa 4 del GRAFCET de la figura 105 puede expresarse como

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__ E4 = E5 (E3 a0 + E4)

B = E4

Actualmente algunas firmas fabricantes de Autoacutematas han incorporado la posibilidad de implementacioacuten del GRAFCET en sus equipos de programacioacuten La programacioacuten se realiza mediante la introduccioacuten del GRAFCET propiamente dicho y la definicioacuten de las acciones y transiciones empleando ecuaciones booleanas o bien siacutembolos del lenguaje de contactos de esta forma hay que considerar un nuevo lenguaje de programacioacuten el GRAFCET

Figura 105 GRAFCET de Nivel 1

Varios son los lenguajes oacute sistemas de programacioacuten posibles en los autoacutematas programables aunque su utilizacioacuten no se puede dar en todos los autoacutematas es por esto que cada fabricante

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indica en las caracteriacutesticas generales de su equipo el lenguaje oacute los lenguajes con los que puede operar A continuacioacuten se mencionan los diferentes lenguajes y meacutetodos graacuteficos maacutes utilizados bull Nemoacutenico tambieacuten conocido como lista de instrucciones booleano abreviaturas

nemoteacutecnicas AWL bull Diagrama de Contactos (Ladder diagram) plano de contactos esquema de contactos KOP

bull Plano de funciones oacute bloques funcionales logigrama FUP

bull Grafcet oacute diagrama funcional diagrama de etapas oacute fases

bull Organigrama u ordinograma diagrama de flujo

Por otra parte para explicar los maacutes utilizados se ha puesto un ejemplo de cada uno tomando como base un mismo circuito y partiendo de la ecuacioacuten loacutegica del mismo y de su esquema de relevadores Definiendo un proceso simple y la ecuacioacuten loacutegica que se obtiene por ejemplo a partir de una tabla de verdad y realizando su simplificacioacuten por medio de Boole Karnaught etc podemos dibujar el esquema de relevadores asiacute como su implementacioacuten con compuertas loacutegicas Como se muestra en la Figura 106 y 107

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NEMOacuteNICOS Oacute BOLEacuteANOS Es un lenguaje en el cual cada instruccioacuten se basa en las definiciones del algebra de boole oacute aacutelgebra loacutegica A continuacioacuten se presenta una lista de nemoacutenicos junto con la indicacioacuten de lo que representan

Nemoacutenico Significado

STR Operacioacuten inicio contacto abierto STR NOT Operacioacuten inicio contacto cerrado AND (Y) Contacto serie abierto OR (O) Contacto paralelo abierto

AND NOT Contacto serie cerrado OR NOT Contacto paralelo cerrado

OUT Bobina de relevador de salida TMR Temporizador CNT Contador MCS Conexioacuten de una funcioacuten a un grupo de

salidas MCR Fin de la conexioacuten del grupo de salidas SFR Registro de desplazamiento

Los nemoacutenicos de la ecuacioacuten propuesta seriacutean los siguientes

STR NOT helliphelliphellip X1 AND helliphelliphelliphelliphellip X2 STR NOT helliphelliphellip X4 AND helliphelliphelliphelliphellip X5

OR STR OR helliphelliphelliphelliphelliphellip Y1 AND NOT helliphelliphellip X3 OUT helliphelliphelliphelliphellip Y1

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DIAGRAMA DE CONTACTOS La mayoriacutea de los fabricantes incorporan este lenguaje ello es debido a la semejanza con los esquemas de relevadores utilizados en los automatismos eleacutectricos de loacutegica cableada lo que facilita la labor a los teacutecnicos habituados a trabajar con dichos automatismos Si comparamos el diagrama de contactos con el de relevadores nos daremos cuenta de la similitud a la que aludimos Esto se muestra en la Fig 111

Fig 111 En el diagrama de contactos Fig 112 los teacuterminos contacto abierto normalmente abierto (N A) y contacto de cierre significan lo mismo y se refiere al contacto que en estado de reposo esta abierto oacute lo que es lo mismo el paso de la corriente a traveacutes de el no es posible El contacto cerrado normalmente cerrado (N C) y contacto de apertura tambieacuten significan lo mismo y es el contacto que en estado de reposo se encuentra cerrado oacute sea el paso de corriente a traveacutes de el si es posible El ciacuterculo indica la salida del circuito

Fig 112

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PLANO DE FUNCIONES Su semejanza con los siacutembolos loacutegicos oacute compuertas loacutegicas hace tambieacuten interesante este lenguaje por la facilidad en su representacioacuten para los conocedores de la electroacutenica loacutegica En la figura 113 aparece un esquema para la ecuacioacuten propuesta podemos observar su similitud con el sistema loacutegico anterior

Fig 113 Organigrama Tambieacuten llamado ordinograma diagrama de flujo y flujograma es un sistema de representacioacuten que se basa en una serie de figuras geomeacutetricas utilizadas como siacutembolos unidas por liacuteneas y que tienen como misioacuten mostrar graacuteficamente en nuestro caso un proceso oacute problema asiacute como informar del mismo esto es analizar las partes y darles solucioacuten En la fig 115 se muestran los siacutembolos empleados en el diagrama de flujo

Fig 115

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Podriacuteamos establecer dos tipos de organigramas organigrama de nivel 1 en el cual se representan las acciones a desarrollar por el proceso accioacuten por accioacuten y organigrama de nivel 2 u organigrama de programacioacuten en el cual se sustituiraacuten las designaciones del nivel 1 por las instrucciones correspondientes para asiacute poder realizar el programa en el Autoacutemata La figura 116 representa el primer caso

Fig 116 Normalmente los autoacutematas poseen sus propios programas de instalacioacuten a computadoras con los cuales se comunican durante el disentildeo de la aplicacioacuten que se desea automatizar Asiacute en un monitor de PC se pueden visualizar los siacutembolos o instrucciones mientras se desarrolla el programa para controlar el proceso deseado Como dichos programas son propios de los fabricantes de los autoacutematas suele suceder que quien no tenga un PLC a la mano lo maacutes seguro es que no pueda realizar practicas para afianzar el aprendizaje de los lenguajes de programacioacuten En esta ocasioacuten se trata de simulaciones podemos cometer errores sin ninguacuten problema y equivocarnos sin ninguacuten temor Sin embargo cuando estemos en la programacioacuten de autoacutematas que se encuentren controlando un proceso real se debe poner mucha atencioacuten a cualquier operacioacuten que se vaya a ejecutar ya que se puede poner en peligro la integridad fiacutesica de las personas y adicionalmente ocasionar dantildeos que generen peacuterdida de dinero

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Programacioacuten en lenguaje de escalera (LADDER) La programacioacuten de autoacutematas en lenguaje de escalera permite realizar la gran mayoriacutea de aplicaciones disentildeadas para automatizacioacuten de procesos industriales La arquitectura estaacute basada en una serie de liacuteneas o renglones (rungs) que poseen una o varias entradas o condiciones al lado izquierdo y una salida o resultado al lado derecho figura 122

Figura 122 Los siacutembolos agrupados en renglones permiten entender faacutecilmente un programa gracias a su similitud con los circuitos eleacutectricos

La programacioacuten en escalera permite una faacutecil comprensioacuten e interpretacioacuten gracias a que sus renglones se asemejan al circuito eleacutectrico equivalente que se formariacutea con las entradas y salidas En general una entrada es representada por un siacutembolo de contacto (como el de un condensador) mientras que una salida se representa con un siacutembolo de pareacutentesis

Cada siacutembolo lleva asociado al menos un coacutedigo que corresponde a los bornes de conexioacuten del PLC a la direccioacuten que ocupa en la tabla de direccionamiento de entradas y salidas del mismo o a cualquier otra direccioacuten de memoria del PLC Dependiendo del modelo y marca del autoacutemata el siacutembolo tambieacuten puede estar acompantildeado de un comentario cualquiera que suministra el usuario para que eacuteste lo identifique faacutecilmente por ejemplo ldquoContador del Motor 1rdquo

Simbologiacutea

Los graacuteficos utilizados en la programacioacuten LADDER o en escalera pueden agruparse de la siguiente manera

bull Contactos o reles loacutegicos

bull Temporizadores y contadores

bull Comparadores loacutegicos

bull Operadores aritmeacuteticos

bull Otros especializados

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Contactos y reles loacutegicos

Representan directamente entradas y salidas del PLC ya sea de tipo fiacutesico proveniente de los terminales del PLC o de tipo loacutegico proveniente de posiciones de memoria (FLAGS) o de los estados de otros siacutembolos a nivel interno del programa

Figura 123 Siacutembolos baacutesicos de entradas y salidas utilizados en la programacioacuten de escalera

Tambieacuten se muestran algunas variaciones de los mismos

Los contactos hacen referencia especiacuteficamente a las entradas o condiciones que tiene un rengloacuten para que su salida se active Cada contacto puede representar una entrada fiacutesica del PLC un bit de una posicioacuten de memoria utilizada en el programa un dato de la imagen de salida el estado de un temporizador o de un contador etc A su vez los contactos pueden ser normalmente abiertos (NO) o normalmente cerrados (NC) Estos uacuteltimos se denominan tambieacuten contactos negados

Los reles loacutegicos hacen referencia a las salidas o resultados de las operaciones indicadas en un rengloacuten del programa Cada resultado puede representar una salida fiacutesica del PLC una posicioacuten de memoria especifica la activacioacuten o desactivacioacuten de un temporizador el incremento de un contador etc

En el programa que aparece en la figura 124 el estado de la salida O1 depende directamente de la entrada I1 mientras que el estado de la salida O2 es inverso al estado de la entrada I2 esto debido a que dicha entrada se encuentra negada Asiacute entonces si la entrada I1 estaacute activada el PLC activaraacute la salida O1y si la entrada I2 estaacute activada el PLC desactivaraacute la salida O2 En el simulador se puede utilizar el botoacuten Simulate para corroborar lo expuesto anteriormente

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Figura 124 Programa baacutesico utilizando contactos NO y NC Si la entrada I1 es activa la salida 02 tambieacuten lo seraacute pero si la entrada I2 es activa la salida O2 seraacute inactiva

Otra clase de releacute loacutegico es la de tipo LATCH o SET (Cerrojo) asociados a una salida fiacutesica o a una oposicioacuten de memoria cualquiera Se activan si se cumplen las condiciones normales que existan en el rengloacuten en que se encuentren y permanecen en ese estado aunque cambien dichas condiciones Funcionan igual a los LATCH utilizados en electroacutenica digital

Operaciones baacutesicas entre contactos

En la programacioacuten por siacutembolos o contactos las operaciones AND y OR se utilizan tal como si fuesen circuitos eleacutectricos reales Por ejemplo en la figura 127 podemos apreciar la operacioacuten AND entre tres interruptores o contactos Observe que se conectan en serie donde todos tiene que estar Activados para que se Active la salida correspondiente lo que equivale a que la corriente pueda circular a traveacutes del rengloacuten sin ninguna interrupcioacuten hasta llegar al actuador

Figura 127 La operacioacuten AND obliga a que se presenten varios sucesos a la vez para poder activar una salida En este caso todas las entradas deben estar activas para que la salida 06

tambieacuten lo sea

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Por su parte la operacioacuten OR se caracteriza por la disposicioacuten en paralelo de los contactos involucrados figura 129 Para ello es necesario extender el rengloacuten hacia abajo lo que podriacuteamos denominar una extensioacuten del rengloacuten principal En el simulador una extensioacuten se logra haciendo clic sobre el botoacuten BRANCH luego se ubica el puntero del ratoacuten en el sitio donde debe empezar la derivacioacuten haciendo clic y por ultimo en el sitio final de la derivacioacuten se vuelve a hacer clic

I1 OR I3 = 06

Figura 129 La operacioacuten OR permite que cualquiera de dos sucesos activen una misma salida

Un programa puede mezclar operaciones AND y operaciones OR sobre un mismo rengloacuten Para hacer el seguimiento del comportamiento del rengloacuten se debe seguir paso a paso de izquierda a derecha teniendo en cuenta que se deben ejecutar en primer medida las operaciones que se encuentren agrupadas dentro de otras Para ello lo mejor es utilizar pareacutentesis que indiquen cuales operaciones son primero En la figura 131 podemos apreciar un rengloacuten en LADDER y la formula con la que se obtendriacutea el valor de la salida

Figura 131 Varias operaciones AND y OR con contactos NO y NC condicionan la activacioacuten de una sola salida en este caso de 08

Analizando un poco el rengloacuten de programa vemos que el contacto I2 y el contacto I7 se encuentran en serie y deben operar antes de evaluar el contacto I4 Por tal motivo los primeros

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se introducen entre pareacutentesis mientras el otro se evaluacutea por fuera de este De igual manera sucede con los contactos I9 e I3 los cuales operan primero y luego con I5

Temporizadores y contadores

Continuando con la descripcioacuten de los diferentes siacutembolos utilizados en la programacioacuten en escalera veamos la representacioacuten grafica y el funcionamiento de los temporizadores y de los contadores Observe la figura 138 los siacutembolos que los representan y algunas variaciones de los mismos existentes en algunas marcas de PLC

Los temporizadores como su nombre lo indica cada vez que alcanzan cierto valor de tiempo activan un contacto interno Dicho valor de tiempo denominado PRESET o meta debe ser declarado por el usuario ya sea desde el mismo programa o a traveacutes de un teclado u otro dispositivo conectado al PLC ya durante la ejecucioacuten del proceso

Figura 138 Simbologiacutea de los temporizadores de los contadores y algunas variaciones de los mismos

Luego de haberse indicado el tiempo de meta se le debe indicar con cuales condiciones debe empezar a temporizar o sea a contar el tiempo Para ello los temporizadores tienen una entrada denominada START o inicio a la cual deben llegar los contactos o entradas que sirven como condicioacuten de arranque Dichas condiciones igual que cualquier otro rengloacuten de LADDER pueden contener varios contactos en serie en paralelo normalmente abiertos o normalmente cerrados

En resumen para que el temporizador sea activo debe ser arrancado (start) y haber cumplido el tiempo meta Cuando un temporizador se ha activado permanece en ese estado hasta que se desactive a traveacutes de una instruccioacuten de Reset Clear OFF u otra similar

En el simulador se puede elaborar el programa que aparece en la figura 140 El propoacutesito general del mismo es generar una sentildeal similar a la mostrada en la figura Cuando se activa momentaacuteneamente la entrada I1 se genera un retardo de 5 segundos que al finalizar activa la salida O3 durante 10 segundos tiempo despueacutes del cual se desactiva para volver a las condiciones iniciales Despueacutes de esto el circuito quedaraacute listo para un nuevo pulso en la entrada I1

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Figura 140 A traveacutes de dos temporizadores podemos generar un pulso con un retardo y con una duracioacuten de tiempo especiacuteficos

bull En el circuito del primer rengloacuten cuando se activa la entrada I1 se arranca el

temporizador T1 que es de 5 segundos

bull En el circuito del segundo rengloacuten cuando T1 ha cumplido los 5 segundos activa la salida O3 Con la misma condicioacuten en el siguiente circuito se arranca el temporizador T2 para contabilizar 10 segundos

bull El cuarto y quinto circuito cuando el temporizador T2 finaliza los 10 segundos inicialmente se desactiva el temporizador T1 y luego con la misma condicioacuten se desactiva T2 Con esto el programa queda en las mismas condiciones iniciales para un nuevo ciclo de proceso

Ademaacutes de los temporizadores un programa en LADDER puede tener contadores definidos como posiciones de memoria que almacenan un valor numeacuterico mismo que se incrementa o decrementa seguacuten la configuracioacuten dada a dicho contador

Tal como sucede con los temporizadores un contador debe tener un valor prefijado como meta o Preset el cual es un nuacutemero que el usuario programa para que dicho contador sea activo o inactivo seguacuten el valor alcanzado Por ejemplo si el contador tiene un preset de 15 y el valor del conteo va en 14 decimos que el contador se encuentra inactivo sin que por ello se quiera decir que no esteacute contando Pero al siguiente pulso cuando el valor llegue a 15 se diraacute que el contador es activo porque ha llegado al valor de preset

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Una vez que el temporizador se ha activado se debe usar una instruccioacuten RESET CLEAR u otras para desactivarlo y llevar su valor a cero (0) o a su valor inicial

Algunos fabricantes permiten en su lenguaje el uso de contadores ascendentes descendentes una combinacioacuten de ambos En el caso de los contadores ascendentes el conteo es el convencional empezando desde cero (0) o desde su valor inicial predeterminado mientras que los contadores descendentes que tambieacuten empiezan en su valor inicial van disminuyendo el valor de conteo de uno en uno cada vez que se cumplan las condiciones de su entrada

Operaciones aritmeacuteticas

Ademaacutes de los contactos temporizadores y contadores convencionales algunos fabricantes incluyen en el lenguaje LADDER operaciones como sumas restas comparaciones multiplicaciones divisiones desplazamiento de bits etc Todas ellas utilizan valores contenidos en registros de memoria referenciados a contadores entradas salidas temporizadores y demaacutes Las funciones matemaacuteticas son usadas especialmente para la manipulacioacuten de variables anaacutelogas por ejemplo cuando el PLC posee moacutedulos de entradas y salidas continuas moacutedulos de corriente etc

Hemos descrito asiacute los siacutembolos e instrucciones maacutes elementales y necesarias para la programacioacuten de autoacutematas industriales en lenguaje de escalera Para finalizar recordemos que existen otros lenguajes de programacioacuten que si se estudian a fondo pueden aportar mayores prestaciones que el descrito en el presente capitulo De cualquier manera el que se ha presentado es lo maacutes adecuado para empezar a conocer y manejar estos dispositivos tan necesarios en los procesos industriales automatizados

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CAPITULO IV

APLICACIOacuteN PARTICULAR

AUTOMATIZACION DE UN PORTON DE ACCESO

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Objetivo Este proyecto pretende automatizar la apertura de un portoacuten de acceso en una unidad habitacional con el propoacutesito de reducir tiempos de espera de entrada y salida de la unidad Justificacioacuten del proyecto Despueacutes de conocer todas las ventajas asiacute como sus aplicaciones nos propusimos a aplicar la automatizacioacuten en una simple tarea que es la de abrir y cerrar una puerta sabemos que en unidades habitacionales o simplemente en nuestras casas cuando tenemos que estacionar nuestros automoacuteviles se hace tedioso tener que bajar a abrir la puerta de acceso para poder entrar y despueacutes volver a cerrar de manera manual todo este proceso nos representa una gran perdida de tiempo la cual traducida a nuestros diacuteas significa mucho ya que por la inercia del medio en el que nos desenvolvemos no podemos darnos ese lujo por lo cual la gran necesidad de aplicar la automatizacioacuten a ese simple proceso de abrir y cerrar Este proyecto pretende dar solucioacuten a los siguientes aspectos 1- Perdida de tiempo al tener que bajar del automoacutevil ya sea para abrir o cerrar 2- Riesgos al bajar del automoacutevil durante la noche De esta manera reducimos tiempos que como anteriormente se menciono son de gran importancia ya que unos simples minutos significan demasiado en esta tan atareada ciudad Por lo que estaremos asegurando una buena operatividad en nuestro movimiento laboral o escolar

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Beneficios

Ahorro de combustible Reduccioacuten de tiempos al entrar y salir de la unidad Reduccioacuten de riesgos de inseguridad

Estado del equipo a instalar La apertura del acceso principal de la unidad habitacional comienza cuando el conductor activa el inicio del sistema mediante un control remoto aun cuando no esta frente al acceso

Cuando accionamos el pulsador de MARCHA se acciona un motor que mediante un sistema de engranajes hace que la puerta suba Existe un dispositivo de final de carrera superior (FCS) que indica cuando la puerta ha terminado de abrirse Se establece un retardo suficiente para que el vehiacuteculo pueda traspasar la puerta y una vez transcurrido el motor se acciona en sentido contrario para que la puerta baje La puerta continuacutea bajando hasta que acciona un dispositivo de final de carrera inferior (FCI) que indica que se ha cerrado y en cuyo caso se retorna al estado inicial oacute hasta que se activa una ceacutelula fotoeleacutectrica (CF) que indica la presencia de otro vehiacuteculo y en cuyo caso tras lo cual la puerta sube de nuevo

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Datos de la instalacioacuten Entradas - MARCHA Canal 00000 NA - FCS Canal 00001 Normalmente Cerrado - FCI Canal 00002 NC - CF Canal 00003 NC

Salidas

- Motor Sube Canal 10000 - Motor Baja Canal 10001

Estados

- E0 Canal HR000 - E1 Canal HR001 - E5 Canal HR005

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Diagramas

GRAFCET

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ESQUEMA DE CONTACTOS

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CAPITULO V RESULTADOS Y CONCLUSIONES Resultados de la aplicacioacuten particular El trabajo sobre la presente aplicacioacuten particular nos dio los resultados proyectados la disminucioacuten de tiempos de espera de una tarea tan sencilla y cotidiana como lo es el abrir y cerrar una puerta Esta reduccioacuten de tiempo nos da como resultado una mejor operatividad en nuestro vida diaria ya que no tenemos que preocuparnos maacutes en abrir y cerrar lo cual nos permite poner la debida atencioacuten a aspectos de mayor importancia ya sea laborales o escolares de esta manera hacemos mas operativo y funcional el diacutea

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CONCLUSIONES Durante el transcurso de este seminario de titilacioacuten aprendimos la importancia de conocer la funcioacuten y las aplicaciones de la automatizacioacuten ya que hoy en diacutea no podemos prescindir de esta Todas las empresas que quieren llegar a ser competentes a nivel internacional deben de contar con un amplio conocimiento y aplicacioacuten de la automatizacioacuten esto debido a que esta misma hace maacutes faacuteciles tareas que con anterioridad tomaban mucho tiempo o eran difiacuteciles de realizar por un operario humano La automatizacioacuten no pretende sustituir al ser humano su objetivo es el hacer mas operativa una empresa esto en cuestioacuten de tiempos y produccioacuten ya que por medio de esta podemos contar con la produccioacuten en serie reduciendo al miacutenimo errores humanos accidentes y aumentando la precisioacuten en los diversos procesos La automatizacioacuten cuenta con una gama infinita de aplicaciones las cuales nos sirven o ayudan en nuestras tareas cotidianas Por lo cual no es posible desviar nuestra atencioacuten de esta importante aplicacioacuten de la ingenieriacutea mecaacutenica corroborando de esta manera la vital importancia de la participacioacuten de ingenieros mecaacutenicos competentes y bien preparados en esta materia La automatizacioacuten por sus caracteriacutesticas de disentildeo tiene un campo de aplicacioacuten muy extenso La constante evolucioacuten del hardware y software ampliacutea constantemente este campo para poder satisfacer las necesidades que se detectan en el espectro de sus posibilidades reales Su utilizacioacuten se da fundamentalmente en aquellas instalaciones en donde es necesario un proceso de maniobra control sentildealizacioacuten etc por tanto su aplicacioacuten abarca desde procesos de fabricacioacuten industriales de cualquier tipo a transformaciones industriales control de instalaciones etc Las reducidas dimensiones de los equipos la extremada facilidad de su montaje la posibilidad de almacenar los programas para su posterior y raacutepida utilizacioacuten la modificacioacuten o alteracioacuten de los mismos etc hace que su eficacia se aprecie fundamentalmente en procesos en que se producen necesidades tales como

Espacio reducido

Procesos de produccioacuten perioacutedicamente cambiantes

Procesos secueacutenciales

Maquinaria de procesos variables

Instalaciones de procesos complejos y amplios

Chequeo de programacioacuten centralizada de las partes del proceso

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Ejemplos de aplicaciones generales Maniobra de maacutequinas

Maquinaria industrial de plaacutestico

Maacutequinas transfer

Maquinaria de embalajes

Maniobra de instalaciones

Instalacioacuten de aire acondicionado calefaccioacuten

Instalaciones de seguridad

Sentildealizacioacuten y control

Chequeo de programas

Sentildealizacioacuten del estado de procesoshellip Ventajas e inconvenientes No todos los autoacutematas ofrecen las mismas ventajas sobre la loacutegica cableada ello es debido principalmente a la variedad de modelos existentes en el mercado y las innovaciones teacutecnicas que surgen constantemente Tales consideraciones me obligan e referirme a las ventajas que proporciona un autoacutemata de tipo medio Ventajas Menor tiempo empleado en la elaboracioacuten de proyectos debido a que

No es necesario dibujar el esquema de contactos

No es necesario simplificar las ecuaciones loacutegicas ya que por lo general la capacidad de almacenamiento del moacutedulo de memoria es lo suficientemente grande

La lista de materiales queda sensiblemente reducida y al elaborar el

presupuesto correspondiente eliminaremos parte del problema que supone el contar con diferentes proveedores distintos plazos de entrega

Posibilidad de introducir modificaciones sin cambiar el cableado ni antildeadir aparatos

Miacutenimo espacio de ocupacioacuten

Menor coste de mano de obra de la instalacioacuten

Economiacutea de mantenimiento Ademaacutes de aumentar la fiabilidad del sistema al

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eliminar contactos moacuteviles los mismos autoacutematas pueden indicar y detectar averiacuteas

Posibilidad de gobernar varias maacutequinas con un mismo autoacutemata Menor tiempo para la puesta en funcionamiento del proceso al quedar reducido el

tiempo cableado Si por alguna razoacuten la maacutequina queda fuera de servicio el autoacutemata sigue siendo uacutetil

para otra maacutequina o sistema de produccioacuten Inconvenientes

Como inconvenientes podriacuteamos hablar en primer lugar de que hace falta un programador lo que obliga a adiestrar a uno de los teacutecnicos en tal sentido pero hoy en diacutea ese inconveniente esta solucionado porque las universidades ya se encargan de dicho adiestramiento

El coste inicial tambieacuten puede ser un inconveniente

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GLOSARIO

A Acceso determiniacutestico Tipo de acceso tiacutepico de las redes que requieres un tiempo de respuesta bajo y precisable Accioacuten asociada Se trata de una o maacutes posibles operaciones a realizar sobre el sistema cuando la etapa de la cual dependen dichas operaciones se encuentra activada Accioacuten mantenida Aquella que debe aplicarse durante la ejecucioacuten de dos o maacutes etapas consecutivas Accionadores Dispositivos que actuacutean sobre el proceso a controlar Los accionadores son controlados a su ver por los preaccionadores a traveacutes de una sentildeal de baja potencia suministrada por la parte de control Acciones condicionales Acciones que requieren el cumplimiento de una condicioacuten adicional ademaacutes de la propia activacioacuten de la etapa correspondiente Acciones externas Acciones reales que se producen sobre el propio proceso Acciones incondicionales Acciones que se ejecutan con solo quedar activadas las etapas correspondientes Acciones internas Acciones reales que se producen en el propio dispositivo de control tales como temporizaciones cuentas etc Acciones reales Acciones concretas que se producen en el automatismo Adquisicioacuten de datos Tarea que conlleva la captacioacuten de las distintas sentildeales provenientes del sistema Alarmas generales Alarmas que afectan a la totalidad del sistema y que poseen prioridad sobre las alarmas locales Alarmas locales Alarmas que afectan parcialmente al sistema de forma que su efecto soacutelo debe repercutir sobre un conjunto delimitado de dispositivos tecnoloacutegicos Aacutelgebra Booleana Herramienta matemaacutetica que permite la definicioacuten de funciones loacutegicas capaces de relacionar un conjunto de variables discretas binarias Amplitud de medicioacuten Se denomina amplitud de medicioacuten de un transductor a la diferencia algebraica de los liacutemites del rango AND Funcioacuten booleana que devuelve el valor verdadero cuando todas las entradas sean verdaderas y falso en caso contrario Arco (Grafcet) Es un segmento de recta que une una transicioacuten con una etapa o viceversa Arco (RdP) Elemento de una red de Petri que une lugares y transiciones de forma alternativa Arcos inhibidores Son arcos dirigidos que unen exclusivamente lugares con transiciones y la validacioacuten de las transiciones unidas a estos arcos se produce cuando no existen marcas en el lugar Autoacutemata Ente constituido por un conjunto de reglas que definen estados y condiciones de cambio de estado Autoacutemata de Mealy Sistema en el que las salidas dependen de una combinacioacuten de las variables de entrada y las variables internas

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Autoacutemata de Moore Sistema en el que las salidas dependen uacutenicamente de las variables de estado internas Autoacutemata finito Sistema que responde ante secuencias de estados de entrada de una manera determinada Autoacutemata Programable Industrial (API) Son sistemas basados en microprocesador con arquitectura especialmente adaptada al medio industrial Automaacutetica Ciencia y teacutecnica de la automatizacioacuten que agrupa el conjunto de disciplinas teoacutericas y tecnoloacutegicas que intervienen en la concepcioacuten la construccioacuten y el empleo de los sistemas automaacuteticos Automaacutetica aplicada Trata especiacuteficamente los problemas praacutecticos de automatizacioacuten que concierne a la teoriacutea y a la tecnologiacutea de los captadores los accionadores y los ordenadores Automaacutetica teoacuterica Conjunto de meacutetodos matemaacuteticos de anaacutelisis y siacutentesis de los sistemas automaacuteticos y de sus elementos Automatismo secuencial Es un sistema cuyo funcionamiento emplea una secuencia de fases claramente diferenciadas seguacuten un conjunto de reglas preestablecidas Automatismos combinacionales Sistema ntildeeque las variables de salida dependen exclusivamente de las variables de entrada Automatismos secuenciales Es un sistema cuyo funcionamiento emplea una secuencia de fases claramente diferenciadas seguacuten un conjunto de reglas preestablecidas Automatizacioacuten La automatizacioacuten de un proceso industrial (maacutequina conjunto o equipo industrial) consiste en la incorporacioacuten al mismo de un conjunto de elementos y dispositivos tecnoloacutegicos que aseguren su control y un buen comportamiento Automatizacioacuten integrada (CIM) Concepto en el que se contempla la integracioacuten de la produccioacuten gestioacuten empresarial planificacioacuten programacioacuten control etc B Bloqueo (Colas) Se produce cuando una maacutequina procesa clientes maacutes raacutepidamente que otra cuya entrada estaacute despueacutes de la salida de la primera Bucle (Grafcet) Salto de una etapa a otra anterior con objeto de realizar secuencias repetitivas mientras se mantenga una condicioacuten Bucle abierto Estructura de control de cadena directa en la que no existe realimentacioacuten Bucle cerrado Estructura de control que realimenta la salida comparaacutendola con la entrada para obtener una sentildeal de error que seraacute minimizada Bus de campo Medio de transmisioacuten fiacutesico que permite la conexioacuten de los dispositivos de transduccioacuten y actuacioacuten a u uacutenico conductor con el consiguiente ahorro en los costes de cableado C CADCAM Disentildeo asistido por computador fabricacioacuten asistida por computador Calibracioacuten estaacutetica (Transductores) Es un test durante el cual se aplica una magnitud de valor conocido al transductor y se registra la salida correspondiente Capacidad de la cola Es el maacuteximo nuacutemero de clientes que pueden ser acomodados en el espacio de cola

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Captador binario Es un dispositivo cuyo objeto es advertir mediante un cambio de estado de su salida Que a su entrada se ha alcanzado un determinado valor umbral de la magnitud fiacutesica aplicada a la misma Captador de umbral de presioacuten Captadores neumaacuteticos que detectan la caiacuteda de presioacuten Captadores Una de las denominaciones alternativas de transductores Captadores de fuga Captadores neumaacuteticos utilizados para detectar pequentildeos desplazamientos Caracteriacutesticas de fiabilidad Caracteriacutesticas relacionadas con la vida uacutetil de un transductor asiacute como las que pueden ocasionar efectos adversos en el sistema en que el transductor estaacute instalado cuando este falle de una manera especiacutefica Caracteriacutesticas dinaacutemicas Describen las caracteriacutesticas de un dispositivo hasta el instante en el que el valor final de la variable medida puede considerarse estacionario Caracteriacutesticas estaacuteticas (Transductores) Describen las caracteriacutesticas de un dispositivo en unas condiciones ambientales con cambios muy lentos de la magnitud a medir ausencia de vibraciones o aceleraciones Carga nominal Valor de carga para la cual se disentildea en funcionamiento normal CEI Comisioacuten Electroteacutecnica Internacional Ceacutelula loacutegica neumaacutetica Dispositivo loacutegico implementado mediante tecnologiacutea neumaacutetica capaz de conectarse con otras ceacutelulas neumaacuteticas para generar una funcioacuten Booleana Ciclo de funcionamiento (API) Se refiere a conceptos acerca de coacutemo cuando y en que frecuencia dentro de un mismo ciclo se realizan las adquisiciones de entradas y se precede al enviacuteo de las salidas cuando se realiza la evaluacioacuten de instrucciones del programa Ciclo semiautomaacutetico Ciclo que no puede repetirse sin la intervencioacuten exterior del operador al final de cada ciclo CIM Automatizacioacuten Integrada por Computador Circuitos asiacutencronos Circuitos en los que las variables de entrada actuacutean sobre el estado interno en el mismo instante en que se produce un cambio de estado Circuitos siacutencronos Circuitos en los que el cambio de nivel loacutegico de las variables de entrada actuacutea sobre su estado solamente cuando se produce un flanco de la sentildeal de reloj Codificador de contacto Codificadores basados en la deposicioacuten de tiras de material conductor en la interseccioacuten de sectores y pistas Codificador numeacuterico Son dispositivos electromecaacutenicos capaces de transformar un desplazamiento angular o lineal bien en un tren de impulsos o en una salida discreta codificada en binario natural BCD Gray etc Codificadores absolutos Convierten una posicioacuten angular en un numero codificado digitalmente normalmente en Binario BCD o Gray Codificadores incrementales Codificadores numeacutericos que producen un pulso al paso de cada uno de los sectores debidamente espaciados del disco Coacutedigo BCD Sistema numeacuterico decimal en el que cada una de sus cifras estaacuten representadas en grupos de 4 bits Coacutedigo Gray Sistema numeacuterico en el que cada aumento en la cuenta viene acompantildeado por un cambio en el estado de soacutelo un bit Coacutedigos binarios Son sistemas de una numeracioacuten que uacutenicamente utilizan siacutembolos 1 y 0

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Coeficiente de temperatura Expresa el cambio en la resistencia del termistor dado un rango de temperatura determinado Cola Es el dispositivo donde el cliente realiza la espera Colisioacuten (Colas) Se produce cuando un cliente intenta acceder a un servicio que ya estaacute siendo utilizado por otro cliente Comparadores Son dispositivos que emiten una sentildeal de estado loacutegico alto cuando se cumple la condicioacuten establecida entre sus dos variables de entrada Complemento Es la funcioacuten Booleana NOT que devuelve el valor verdadero cuando la entrada sea falsa y el valor falso cuando la entrada sea verdadera Componente conservativo Tiene un significado fiacutesico por ejemplo un sistema estaacute en un estado uacutenico en cada momento o se mantiene un nuacutemero de entidades Concurrencia Dos procesos son concurrentes si su ejecucioacuten se procede de manera simultaacutenea de forma independiente Condiciones de activacioacuten iniciales Aquellas que son usadas para las ecuaciones de activacioacuten de las etapas de inicializacioacuten Condiciones iniciales Condiciones que deben cumplirse de forma sistemaacutetica al comienzo de cada ciclo Conexioacuten en paralelo Asociacioacuten de elementos en las que la salida se activa cuando cualquiera de las ramas tengan valor loacutegico ldquo1rdquo Conexioacuten en serie Asociacioacuten de elementos en la que la salida se activa cuando todas las ramas en serie tienen valor loacutegico ldquo1rdquo Congelacioacuten del automatismo Tratamiento de alarma en el que ante la aparicioacuten de una sentildeal de alarma participa en cada una de las receptividades asociadas a las transiciones de forma que su activacioacuten impide la evolucioacuten del sistema Consignas Valores de referencia que son suministrados a los controladores para obtener la salida deseada Consola de programacioacuten Perifeacuterico con el que se puede introducir el programa de control en un autoacutemata programable industrial Constante de tiempo Tiempo que tarda un sistema en alcanzar el 63 de su valor final Contactor Es un interruptor controlado a distancia que permite controlar elevadas corrientes mediante una pequentildea sentildeal Contador Dispositivo utilizado para realizar operaciones de cuenta de tipo ascendente yo descendente Control Centralizado Sistema que esta constituido por un computador central que gobierna todo el proceso a traveacutes de unos interfaces Control de calidad Tareas que se implementan en el sistema para conseguir que el producto fabricado se mantenga dentro de unos maacutergenes establecidos de calidad Control Distribuido Concepto que contempla la distribucioacuten de tareas de control de forma jerarquizada y dentro del mismo nivel Control Jeraacuterquico Concepto que contempla la distribucioacuten de las tareas de control de forma jerarquizada Control Multicapa Es un sistema jerarquizado de varios niveles donde en cada uno se llevan a cabo las tareas de control local supervisioacuten y optimizacioacuten

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Controladores loacutegicos Denominacioacuten alternativa de los autoacutematas programables industriales Convergencia en AND Estructura loacutegica que se utiliza para modular la convergencia de dos o maacutes secuencias simultaacuteneas en una misma secuencia Convergencia en OR Estructura loacutegica que se utiliza para modular la convergencia de dos o maacutes secuencias alternativas en una misma secuencia Curva de Calibracioacuten Es la representacioacuten graacutefica xy del resultado del test de calibracioacuten estaacutetica D Decisiones estrateacutegicas Decisiones a largo plazo determinadas por la competitividad y supervivencia de la empresa que incluye introduccioacuten de una nueva tecnologiacutea expansioacuten del sistema etc Decisiones operacionales Decisiones a corto plazo que se ocupan del control cotidiano de las operaciones de fabricacioacuten Decisiones taacutecticas Decisiones a medio plazo que incluyen la divisioacuten del objetivo total de produccioacuten en lotes tomar en cuenta la disponibilidad de los materiales en bruto fechas vencidas etc Deriva teacutermica Ruido que se genera en la salida de un transductor debido a las variables de temperatura Detector fotoeleacutectrico Detector cuyo principio de funcionamiento esta basado en la generacioacuten de un haz luminoso por parte del fotoemisor que se proyecta sobre el fotorreceptor o sobre un dispositivo reflectante Detectores de flanco Dispositivos cuya salida cambia de estado cuando en su entrada se detecta un flanco de subida o de bajada de la variable Booleana Detectores de temperatura resistivos El principio de funcionamiento de los detectores de temperatura resistivos se basa en que todos los metales manifiestan un cambio positivo en su resistencia debido a un cambio positivo de la temperatura Detectores fluiacutedicos de proximidad Captadores neumaacuteticos utilizados para detectar la proximidad de un objeto Diagnoacutestico de fallos Es una estructura de control multinivel es la parte que lleva a cabo la deteccioacuten y aislamiento de los fallos susceptibles de ocurrir en el sistema Diagrama de contactos Lenguaje de programacioacuten basada en los contactos eleacutectricos Diagrama de escalera Lenguaje de programacioacuten basado en las normas NEMA Diagrama de funciones loacutegicas Lenguaje de programacioacuten basado en dispositivos loacutegicos Diagramas parciales (Grafcet) Diagramas que modelan los subprocesos de forma maacutes exhaustiva sin perder la legibilidad DIN Institutito Alemaacuten para la Normalizacioacuten (Deustche Institut fuumlr Normun) Direccionamiento de ES Determina la forma de codificacioacuten de las distintas entradas salidas y variables internas de cada moacutedulo del autoacutemata programable Disciplina de cola Es la regla que se aplica para seleccionar al proacuteximo cliente en la cola que ha de ser servido Disparo de transicioacuten Franqueamiento de la transicioacuten Disponibilidad Ausencia de paradas como consecuencias de fallos del sistema

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Disposicioacuten de flujo de producto Disposicioacuten en planta que se caracteriza por la produccioacuten de un uacutenico producto en grandes voluacutemenes de produccioacuten Disposicioacuten de posicioacuten fija Disposicioacuten en planta en la que el producto no sufre desplazamientos sino que son las herramientas y trabajadores los que se desplazan para su fabricacioacuten Disposicioacuten de proceso Disposicioacuten en planta en que las maacutequinas se ordenan en grupos de acuerdo con el tipo de proceso de manufacturacioacuten Disposicioacuten de proyecto Disposicioacuten en planta muy parecida a la disposicioacuten por posicioacuten fija con la diferencia de que en este caso una vez finalizada el proyecto se retira el equipamiento Disposicioacuten en planta Hace referencia al tipo de reordenamiento de los dispositivos fiacutesicos e instalaciones de produccioacuten en planta Disposicioacuten por tecnologiacutea de grupo Es una disposicioacuten en planta que combina las ventajas de la disposicioacuten de flujo de producto con la flexibilidad de la disposicioacuten por proceso Dispositivo de campo Dispositivo de instrumentacioacuten y control que dispone de funciones tales como diagnoacutestico control y comunicacioacuten con otros dispositivos de campo Dispositivo de ruptura de arco Dispositivo que se encarga de extinguir el arco que se forma entre los contactos en el momento de abrir el interruptor Dispositivos generadores de impulso Dispositivos que generan una sentildeal de salida de forma de impulso cuando se les aplica una sentildeal mantenida a su entrada Divergencia en AND Estructura loacutegica que se utiliza para modelar la posibilidad de tomar dos o maacutes secuencias simultaneas Divergencia en OR Estructura loacutegica que se utiliza para modelar la posibilidad de tomar dos o maacutes secuencias alternativas E Economiacuteas de alcance Consiste en la fabricacioacuten de una amplia variedad de productos con un bajo volumen de produccioacuten Economiacuteas de escala Consiste en la fabricacioacuten en serie de una gama estrecha de productos Ecuacioacuten de activacioacuten desactivacioacuten Funcioacuten loacutegica que estableces el momento en el que una etapa debe activarse desactivarse Ecuacioacuten de mando Funcioacuten loacutegica que determina la activacioacuten de las ordenes de mando de las acciones asociadas a cada etapa Ecuacioacuten fundamental de las RdP Expresioacuten matemaacutetica que relaciona el vector de marcado inicial con el vector de marcado final tras una secuencia de disparo Ecuaciones de estado Conjunto de ecuaciones loacutegicas que modifican el estado interno del sistema Ecuaciones de salida Conjunto de ecuaciones loacutegicas que implementan las ordenes de mando al sistema Ecuaciones diferenciales ordinarias Ecuacioacuten que contiene derivadas de una funcioacuten respecto a una uacutenica variable Ecuaciones en diferencias Ecuacioacuten que contiene derivadas discretizadas

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EEPROM Memoria de solo lectura reprogramable por voltaje eleacutectrico (Electricable Erasable Programmable Read Only Memory) Ejecucioacuten de una RdP Consiste en el disparo de todas las transiciones validadas que comienzan desde un determinado marcado inicial Ejecucioacuten en alternancia Consiste en la ejecucioacuten de un subproceso hasta el final de dicha secuencia tras la cual se deposita la marca en el comienzo del siguiente subproceso El distribuidor neumaacutetico Son los dispositivos preaccionadores asociados a los cilindros que determinan las viacuteas de circulacioacuten del aire comprimido Elemento normalmente abierto Dispositivo de contacto que establece el cierre del circuito cuando se suministra una corriente a su bobina de control Elemento normalmente cerrado Dispositivo de contacto que establece la apertura del circuito cuando se suministra una corriente a su bobina de control Encoder Es un codificador numeacuterico Enlace en cascada Enlace que hace corresponder la salida de un dispositivo con la entrada del siguiente Es una disposicioacuten de dispositivos en serie Enlace en comuacuten de entrada Enlace que hace corresponder una de las entradas de un dispositivo hacia una entrada del siguiente dispositivo EPROM Memoria de solo lectura reprogramable (Erasable Programmable Read-Only Memory) Esclavo Dispositivo que es coordinado por un dispositivo central conocido como maestro Espacio de estados El conjunto de todos los posibles estados que puede tomar un sistema Estado Conjunto maacutes pequentildeo de variables (denominadas variables de estado) de modo que el conocimiento de eacutestas junto con el conocimiento de la entrada determina por completo el comportamiento del sistema Estructura compacta Estructura de autoacutemata industrial de carcasa cerrada adecuada para pequentildeas aplicaciones con un numero prefijado de entradassalidas Estructura descentralizada Estructura de control en la que un ordenador central determina las consignas generales comunicadas a controladores especializados que controlan los diversos elementos de la instalacioacuten Estructura modular Estructura de autoacutemata industrial formada por moacutedulos de aplicacioacuten especifica Etapa Situacioacuten del sistema en la cual todo o una parte del oacutergano de mando es invariante frente a las entradas y salidas del sistema automatizado Etapa activable Cuando la transicioacuten inmediata anterior esta validada Etapa activada Una etapa esta activada cuando posee una marca Etapa de inicializacioacuten Es activada de forma incondicional en el comienzo de la ejecucioacuten del algoritmo de control Etapa fuente Etapa que no posee transicioacuten de entrada Etapa normal Esta ligada a una transicioacuten de entrada y a otra de salida Etapa sumidero Etapa que no posee transicioacuten de salida Ethernet Red de comunicacioacuten basada en un acceso al medio de caraacutecter aleatorio Etiquetas (Grafcet) Rectaacutengulo conectado a la etapa a la que hace referencia que contiene la accioacuten elemental a realizar cuando la etapa esta activa

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Evento discreto Suceso que tiene lugar en tiempos discretos frecuentemente de manera asiacutencrona y no determinista Eventos externos Eventos que corresponden a un cambio en el estado del entorno Evoluciones simultaneas Consiste en el franqueamiento simultaneo de transiciones validadas por etapas situadas en diagramas separados F Fabricacioacuten Es un proceso de transformacioacuten mediante el cual el material en bruto el trabajo la energiacutea y el equipamiento se reuacutenen para producir mercaderiacuteas de alta calidad las cuales deben tener un valor econoacutemico mayor que los componentes utilizados y deben ser vendibles en un entorno competitivo Fabricacioacuten integrada Concepto en el que se completa la inclusioacuten de forma integrada a la produccioacuten de conceptos tales como gestioacuten empresarial planificacioacuten programacioacuten etc Field Bus Fieldbus es un termino geneacuterico que describe unas nuevas comunicaciones digitales de redes de computadoras que se usara en la industria FIFO Un tipo de disciplina de cola que sirve al cliente que llego en primer lugar (First In First Out) Final de carrera Captador binario de posicioacuten por accionamiento mecaacutenico Flujogramas Lenguaje de programacioacuten basado en diagrama de flujo Fotoceacutelula Captador binario de posicioacuten por interrupcioacuten de haz fotoeleacutectrico Funcioacuten Booleana Aquella expresioacuten en la que un conjunto de variables Booleanas se ven relacionadas por los operadores Booleanos Funcionamiento semiautomaacutetico Modo de funcionamiento que necesita de la autorizacioacuten del operador para ejecutarse G GEMMA Es una representacioacuten graacutefica y sinteacutetica de los modos de marchas y paradas de un automatismo Gestioacuten de alarmas Operaciones de procesamiento de las distintas variables de entrada y salida para la activacioacuten de las alarmas programadas en el sistema Gestioacuten de recursos humanos Operaciones para la asignacioacuten de personas al desempentildeo de tareas especificas Grafcet Es un meacutetodo grafico de modelado de sistemas basados en automatismos de caraacutecter secuencial Guiacutea operador Variante de mayor sofisticacioacuten en la toma por parte del dispositivo automaacutetico de medidas a una serie de variables procesando dicha informacioacuten y emitiendo partes diarios de servicio y balances H Histeacuteresis (Transductores) Es la maacutexima diferencia entre las salidas de sentildeal correspondientes a un punto de las magnitudes crecientes y decrecientes entre ldquocerordquo y ldquofondo de escalardquo

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I Impedancia de salida Impedancia de un circuito vista desde los terminales de salida Ingeniariacutea de proceso Es la parte de la ingeniariacutea que se ocupa de los temas de desarrollo de procesos de fabricacioacuten Ingenieriacutea de producto Es la parte de la ingenieriacutea que se ocupa de los temas de disentildeo de producto Inhibicioacuten de acciones Tratamiento de alarma en el que ante la aparicioacuten de una sentildeal de alarma no detiene toda la evolucioacuten del automatismo sino que inhibe a las propias acciones asociadas a las etapas Interfaz Circuito que adapta un dispositivo con otro ISO Organizacioacuten Internacional de Estaacutendares L LAN Local Aacuterea Network (Red de Aacuterea Local) Lectura de marcado Estructura que permite condicionar el disparo de una transicioacuten por el marcado de un lugar sin que ello signifique la eliminacioacuten de la marca de ese lugar Lenguaje Grafcet Lenguaje de programacioacuten de autoacutematas programables basados en Grafcet Lenguaje mnemoacutenico Lenguajes de programacioacuten mediante instrucciones de bajo nivel especificas de cada modelo de autoacutemata Lenguajes de programacioacuten Conjunto de reglas y directivas para la implementacioacuten de los algoritmos de control en la memoria de los autoacutematas programables industriales LIFO Es un tipo de disciplina de cola que sirve al cliente que llego en uacuteltimo lugar (Last In First Out) Limitacioacuten de capacidad Estructura que establece un mecanismo de control que limita el numero maacuteximo de disparo de una transicioacuten Linealidad Concepto que asocia la respuesta de un transductor a la representacioacuten graacutefica de una liacutenea recta con determinada pendiente Liacuteneas dedicadas de produccioacuten Consiste en una fabricacioacuten especializada continuo de productos ideacutenticos Se caracterizan por una tasa de produccioacuten muy alta y de estrecho alcance Loacutegica cableada Procedimiento de implementacioacuten de los algoritmos de control mediante cables eleacutectricos releacutes electromagneacuteticos interruptores etc Loacutegica de contactos Representacioacuten grafica de esquemas de automatismo eleacutectricos Loacutegica programada Procedimiento de implementacioacuten de los algoritmos de control mediante programas informaacuteticos Loacutegica secuencial Loacutegica utilizada para el disentildeo de los automatismos secuenciales Longitud de cola Es el numero de clientes de una cola Lugar (RdP) Elementos de una red de Petri que representa una fase estable por la que atraviesa el sistema entre dos sucesos consecutivos Lugar limitado (RdP) Es el lugar tal que para cualquier marcado alcanzable su numero de marcas es menor o igual a un determinado valor

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M Macroestado Estado considerado en el nivel de macrofucionamiento de un sistema automatizado donde se contemplan los estados de funcionamiento parada caiacuteda del sistema etc Macro-Etapa Representacioacuten compacta de un conjunto de etapas cuya aparicioacuten puede repetirse en varias ocasiones a lo largo del diagrama Grafcet Maestro Dispositivo que controla las operaciones y comunicacioacuten por registro ciacuteclico de los esclavos que pueden comunicar soacutelo cuando el maestro se lo autoriza MAN Metropolitan Aacuterea Network (Red de Aacuterea Metropolitana) Mantenimiento Tareas de conservacioacuten del equipamiento industrial MAP Manufacturin Automation Protocol (Protocolo de Automatizacioacuten de la Fabricacioacuten) Mapas de Karnaugh Procedimiento para la simplificacioacuten de funciones loacutegicas Maquinas de estados finitos Una de las representaciones formales de los sistemas de eventos discretos basada en estados y transiciones Marca reservada Una marca es reservada cuando se decide el disparo del lugar que la contiene Marcado (RdP) Conjunto de marcas que contiene una red de Petri en un instante considerado Marcado invariante (RdP) Propiedad que garantiza el mantenimiento de un valor constante en el nuacutemero de marcas de una red de Petri Marcas de sistema Variables internas que suelen tener los autoacutematas programables industriales para ejecutar funciones de caraacutecter especiacutefico tales como generador de impulso de inicializacioacuten Marchas automaacuteticas Se trata del modo de funcionamiento normalmente ciacuteclico para el cual el sistema automatizado ha sido disentildeado Marchas de cierre Procedimiento que incluye las operaciones de cierre necesarias a seguir antes de que el proceso retorne a su estado inicial Marchas de intervencioacuten Se trata de modos de funcionamiento especiales utilizados generalmente en periodos de ajuste o fallo del funcionamiento de los sistemas automatizados Marchas de preparacioacuten Define los procedimientos que de forma manual o automaacutetica hay que realizar para el arranque de la instalacioacuten Marchas de test Destinadas a aislar una parte de la instalacioacuten automaacutetica que requiere de operaciones perioacutedicas de ajuste yo calibracioacuten Marchas de verificacioacuten bajo orden Ciclo de produccioacuten que puede ser explorado al ritmo deseado por la persona que efectuacutea la verificacioacuten Marchas de verificacioacuten en el desorden Permite verificar determinados funcionamientos del sistema sin respetar el orden de ciclo o de secuencia Materiales Antideflagrantes Materiales disentildeados especiacuteficamente para su funcionamiento en ambientes de caraacutecter inflamable o explosivo Matriz de incidencia Informa del balance final del nuacutemero de marcas que se produce en los lugares cuando se realiza el disparo de las transiciones Matriz de incidencia de entrada Informa de la existencia o no de arcos de entrada desde un lugar a una transicioacuten

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Matriz de incidencia de salida Informa de la existencia o no de arcos de entrada desde una transicioacuten a un lugar Maxterm Expresioacuten Booleana de producto de sumas Memoria binaria Memoria que puede tomar solo dos valores estables Memorizacioacuten En una red de Petri consiste en la memorizacioacuten de un numero de marcas o del disparo de una transicioacuten Metodologiacutea top-down Metodologiacutea que permite el desarrollo de lo general a lo particular descendiendo a niveles muy precisos de descripcioacuten y descomposicioacuten de las diversas tareas de un automatismo Minterm Expresioacuten Booleana de suma de productos Modelo de referencia OSI Modelo basado en una norma Open System Interconnection Modos de marcha Los diversos modos de funcionamiento que pueden realizarse en los sistemas automatizados concebidos y establecidos en la fase de disentildeo del sistema Moacutedulo secuenciador neumaacutetico Es el dispositivo fundamental para la implementacioacuten de automatismos neumaacuteticos de caraacutecter secuencial y de comportamiento ciacuteclico Moacutedulo secuencial de etapa Elemento tecnoloacutegico funcional capaz de interaccionar con sus etapas anterior y posterior Moacutedulos de comunicacioacuten Dispositivos para la interconexioacuten de nodos basados en API Moacutedulos FUZZY Permiten la implementacioacuten de teacutecnicas de inteligencia artificial basada en la loacutegica difusa Monitorizacioacuten En una estructura de control multinivel es la parte que lleva a cabo el seguimiento y visualizacioacuten de las distintas variables del sistema MPCS Control de Sistemas y Planificacioacuten de la Produccioacuten Multivibrador astable Dispositivo en el que la salida no permanece estable en ninguacuten estado emitiendo trenes de impulso cuando estaacute activado Multivibrador estable Dispositivo capaz de permanecer en dos estados claramente diferenciados de forma estable Multivibrador monoestable Dispositivo en el que la salida tras ser disparado permanece en un estado inestable mientras permanezca activa la sentildeal de disparo N NAND Funcioacuten Booleana que devuelve el valor falso cuando todas las entradas sean verdaderas y verdadero en caso contrario Nanoautoacutematas Son autoacutematas programables de muy reducidas dimensiones NEMA National Electric Manufacturing Association (Asociacioacuten Nacional de Manufacturas Eleacutectricas) Nivel corporativo Nivel de la piraacutemide CIM donde se llevan a cabo las tareas de gestioacuten comercial planificacioacuten estrateacutegica financiera y administrativa gestioacuten de recursos humanos gestioacuten de producto y proceso gestioacuten de sistemas de informacioacuten etc Nodo de Atribucioacuten Es aquel nodo OR que uacutenicamente posee un arco de entrada de varios de salida Nodo de conjuncioacuten Es aquel nodo AND que presenta un uacutenico arco de salida Nodo de distribucioacuten Es aquel nodo AND que presenta un uacutenico arco de entrada

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Nodo de seleccioacuten Es aquel nodo OR que uacutenicamente posee un arco de entrada de varios de salida NOR Funcioacuten Booleana que devuelve el valor falso cuando cualquiera de las entradas sea verdadera y falso en caso contrario NOT Funcioacuten Booleana que devuelve el valor verdadero cuando la entrada sea falsa y viceversa O Operacioacuten de vigilancia Consiste en la toma por parte del dispositivo automaacutetico de medidas a una serie de variables procesando dicha informacioacuten y emitiendo parte diarios de servicios y balances Operadores Boleacuteanos Establecen las relaciones a efectuar sobre las distintas variables booleanas OR Funcioacuten Booleana que devuelve el valor verdadero cuando cualquiera de las entradas sea verdadera y falso en caso contrario Ordenes de forzado Permiten modificar el estado de las etapas de un diagrama parcial jeraacuterquicamente inferior Ordenes de mando Son las sentildeales que manda la parte de control hacia los preaccionadores encargados de actuar sobre el sistema modificando asiacute su estado P Par trenzado Disposicioacuten helicoidal de un par de conductores Parada de urgencia Parada efectuada sobre el sistema a consecuencia de la aparicioacuten de una sentildeal de alarma Parte de Control o Mando Es el dispositivo encargado de realizar el control coordinador de las distintas operaciones encaminadas a mantener la parte operativa bajo un funcionamiento preestablecido en las especificaciones de disentildeo Parte Operativa Formada por un conjunto de dispositivos maquinas o subprocesos disentildeados para la realizacioacuten de determinadas funciones de fabricacioacuten Permitividad Magnitud cuyo producto por el campo eleacutectrico es igual a la induccioacuten eleacutectrica Perturbaciones Aquellas sentildeales que tiende a afectar negativamente el valor de salida de un sistema y que son inaccesibles al operador Pesos de los arcos (RdP) Valor numeacuterico asociado a los arcos Pilotaje Denominacioacuten alternativa a la operacioacuten de accionamiento de un distribuidor neumaacutetico Potencia de la unidad central Determina la velocidad de ejecucioacuten de las instrucciones del programa de usuario Preaccionador biestable Se usa para mantener una accioacuten en etapas sucesivas debiendo a ser referencia solo en las etapas de activacioacuten y desactivacioacuten de la accioacuten Preaccionador monoestable Se usa para mantener una accioacuten en cada etapa debiendo referenciarse en cada etapa afectada Preaccionadores Dispositivos que permiten el control de grandes potencias mediante las sentildeales de pequentildea potencia que son emitidas por la parte de control

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Precisioacuten Es un error expresado en porcentaje de fondo de escala Tambieacuten se suele expresar de forma combinada como el valor medio cuadraacutetico de los errores Presostato Captador binario de presioacuten Principio de transduccioacuten Son el fundamento fiacutesico sobre el cual se asienta la conversioacuten de una magnitud fiacutesica en otra distinta Procedimientos de fallos (GEMMA) Grupo de estados que comprende los modos de intervencioacuten que permiten remediar un estado de parada debido a razones internas al sistema Procedimientos de funcionamiento (GEMMA) Grupo de estados que son necesarios para la produccioacuten Procedimiento de parada (GEMMA) Grupo de estados donde aparecen los procedimientos de paradas que permitiraacuten en caso necesario la parad del sistema Procesos de flujo continuo Configuracioacuten de planta de produccioacuten dedicada a grandes cantidades de producto con pequentildea variacioacuten del mismo Procesos Job Shop Configuracioacuten de planta de produccioacuten caracterizada por voluacutemenes de produccioacuten bajos a medios y una amplia gama de productos Tambieacuten denominados talleres de trabajo Procesos por lotes Configuracioacuten de planta de produccioacuten caracterizada por lotes de tamantildeo medio del mismo producto Produccioacuten no obstante (GEMMA) Contempla el caso de aparicioacuten de un fallo de caraacutecter leve sin ninguna repercusioacuten sobre la produccioacuten y que no implica la deteccioacuten de la misma Programa (API) Esta compuesto por un conjunto de directivas de usuario que seraacuten interpretadas por el programa monitor introducido por fabricante en una zona de memoria no accesible para el usuario Programa monitor (API) Es un programa inalterable e inaccesible para el usuario dedicado a la interpretacioacuten de las instrucciones presentes en el programa de eacuteste Programacioacuten de la produccioacuten Plan de produccioacuten en el que se especifica cuaacutendo y cuaacutentas unidades de cada producto deben ser entregadas Programacioacuten off-line Programacioacuten de dispositivos programables realizada fuera del funcionamiento del sistema Programacioacuten on-line Programacioacuten de dispositivos programables realizada durante del funcionamiento del sistema Se denomina tambieacuten programacioacuten en planta Propiedad asociativa Propiedad que asegura la igualdad de la suma o producto booleano de 3 variables cuya operacioacuten se realiza agrupaacutendolas de forma diferente Propiedad distributiva Propiedad que asegura la igualdad de la suma o producto booleano de dos variables independientemente de su orden Propiedad distributiva Propiedad que asegura la igualdad de la suma o producto booleano de 3 variables cuya operacioacuten se realiza antes o despueacutes del resultado de una segunda operacioacuten Puerta loacutegica Elemento fundamental que se utiliza en la implementacioacuten de controladores (mediante tecnologiacutea electroacutenica)

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R Radiaciones electromagneacuteticas Perturbaciones capaces de provocar el cambio de estado de puertas loacutegicas del autoacutemata programable RAM Memoria de acceso aleatorio (Random Access Memory) Rango Se define como los limites superior e inferior de los valores de la magnitud fiacutesica correspondiente susceptibles de medicioacuten RdP autoacutenoma Es una red de Petri cuyos instantes de disparo no se indican o se desconocen RdP binarias Es una red de Petri limitada en la que sus lugares soacutelo pueden contener como maacuteximo una marca RdP conforme Es una red de Petri binaria y viva RdP conservativa Una red de Petri con marcado invariante RdP generalizadas Son aquellas en las que los pesos asociados a los arcos pueden tomar un valor superior a uno RdP interpretada Red de Petri a la que se da una interpretacioacuten asociables al funcionamiento de un sistema determinado RdP limitada Es una red de Petri que tiene todos los lugares limitados para cualquier marcado inicial RdP no-autoacutenoma Es una red de Petri cuya dinaacutemica viene determinada por eventos externos o por la variables tiempo RdP ordinarias Son aqueacutellas en las que los pesos asociados a los arcos toman como maacuteximo el valor de la unidad RdP P-temporizadas Red de Petri temporizada que contiene lugares en los que la marca debe permanecer al menos un determinado valor de tiempo RdP sincronizadas Son aquellas redes de Petri en las que cada transicioacuten tiene asociado un evento teniendo lugar el disparo de dicha transicioacuten cuando el evento ocurre RdP temporizadas Red de Petri cuyo disparo viene condicionado por la variables tiempo RdP T-temporizadas Red de Petri que tiene asociada una temporizacioacuten a una transicioacuten que tras ser disparada reserva la marca del lugar hasta que transcurre un determinado tiempo RdP viva Red de Petri que no presenta bloqueos en su disentildeo Receptividad Condicioacuten loacutegica que estaacute asociada a una transicioacuten Recurso compartido Recurso de un sistema que debe ser compartido por varios subprocesos Red de aacuterea local Estaacute constituida por un medio fiacutesico de transmisioacuten transductores preaccionadores y un determinado nuacutemero de estaciones de red Red de computadoras Es un sistema de comunicaciones que conecta sistemas terminales denominados hosts Red de Petri (RdP) Es un grafo orientado formado por elementos denominados lugares transiciones y arcos Registro de calibracioacuten Es la tabla resultante de pares de valores de la realizacioacuten del test de calibracioacuten estaacutetica Registros de desplazamiento Dispositivos que se utilizan para desplazar un determinado valor loacutegico hacia la derecha o hacia la izquierda

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Reguladores de correspondencia Es un servosistema en el que la salida es una posicioacuten velocidad o aceleracioacuten mecaacutenicas Denominados tambieacuten servomecanismos Reguladores de sostenimiento Aquellos sistemas en los que la magnitud regulada estaacute obligada a conservar lo mejor posible un valor asignado a pesar de las perturbaciones Releacute Se trata de un dispositivo de conmutacioacuten dotado de una bobina y un grupo de contacto Permite usando una pequentildea corriente el paso de potencia al dispositivo conectado a los contactos principales Releacute de enclavamiento Es un releacute de tipo biestable Releacute Reed Es un detector de proximidad magneacutetico Repetibilidad Es la cualidad de un transductor de reproducir las mismas lecturas de salida cuando un mismo valor a medir es aplicado consecutivamente bajo las mismas condiciones y en la misma direccioacuten Reset prioritario Expresioacuten de las ecuaciones de activacioacutendesactivacioacuten de una etapa que da preferencia a su desactivacioacuten Resolucioacuten Es el cambio mas pequentildeo a la entrada del transductor que provocaraacute un cambio a la salida del mismo ROM Memoria de soacutelo Lectura (Read-Only Memory) S Saltos condicionales Salto de una etapa a otra posterior por medio de una transicioacuten Scan time Paraacutemetro que determina el tiempo que utiliza un autoacutemata programables en la ejecucioacuten de 1024 instrucciones Scratch-pad Zona de memoria utilizada por el programa monitor para el almacenamiento de valores intermedios y temporales Secuencia con prioridad Aqueacutella que tiene prioridad de activarse en el caso de que varios eventos simultaacuteneos pudieran desencadenar la ejecucioacuten de secuencias conectadas a una divergencia en OR Secuencia de emergencia Secuencia hacia la cual en caso de alarma deriva la evolucioacuten del sistema para situar el proceso y a los operadores en la mejor situacioacuten posible Secuencia uacutenica Secuencia que estaacute compuesta de un conjunto de etapas que van siendo activadas una tras otra sin interaccioacuten con ninguna otra estructura Secuenciacioacuten de tareas Ejecucioacuten ordenada y sucesiva de un conjunto de tareas Secuencias exclusivas Consiste en el uso de transiciones con receptividades exclusivas de tal forma que se dispare soacutelo una de las transiciones conectadas a una divergencia en OR Secuencias paralelas Conjunto de secuencias uacutenicas que son activadas de forma simultanea y concurrente por una misma transicioacuten Seguimiento de la Produccioacuten Supervisioacuten de las tareas de produccioacuten en curso Seguridad Engloba la capacidad del sistema automatizado de minimizar la probabilidad de aparicioacuten de fallos en su funcionamiento asiacute como sus efectos Seleccioacuten de secuencias Estructura en la que mediante un nodo de seleccioacuten es posible disparar una transicioacuten de entrada a una secuencia excluyendo al resto de secuencias

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Sensor Dispositivo que responde a algunas propiedades de tipo eleacutectrico mecaacutenico teacutermico magneacutetico quiacutemico etc generando una sentildeal eleacutectrica que puede ser susceptible de medicioacuten Servidor (Colas) Es el recurso que realiza el servicio al cliente Servomecanismos Es un servosistema en el que la salida es una posicioacuten velocidad o aceleracioacuten mecaacutenicas Denominados tambieacuten reguladores de correspondencia Servosistema Es un sistema de bucle cerrado y entrada variable Set prioritario Expresioacuten de las ecuaciones de activacioacutendesactivacioacuten de una etapa que da preferencia a su activacioacuten SFM Sistema de fabricacioacuten flexible Sincronizacioacuten Concepto que se utiliza para modelar la sincronizacioacuten en el funcionamiento de dos o maacutes subprocesos partiendo de una situacioacuten anterior de evolucioacuten independiente Sistema autodidaacutectico Sistema en el que el programa de tratamiento de la informacioacuten se elabora y perfecciona en curso de funcionamiento por auto aprendizaje bajo la direccioacuten de un superprograma Sistema catadioacuteptrico Triedro trirectangular que refleja la luz en la misma direccioacuten que llega Sistema de colas Consiste en un sistema basado en los elementos cliente cola y servidor Sistema de ES Moacutedulo capaz de aceptar sentildeales de los transductores y suministrar sentildeales de salida hacia los preaccionadores Sistema hexadecimal Son sistemas de numeracioacuten en base 16 Sistema octal Son sistemas de numeracioacuten en base 8 Sistemas adaptivos Sistemas que poseen la capacidad de auto correccioacuten de las variaciones de una serie de paraacutemetros y la de autorregulacioacuten que les permite funcionar correctamente en condiciones exteriores muy diversas Sistemas continuos Son sistemas cuyas variables son de naturaleza continua Sistemas de eventos discretos Son sistemas cuyas variables son de naturaleza discreta Sistemas monoproducto Sistema de produccioacuten en el que se produce en serie un mismo producto requiriendo una inversioacuten fija muy alta Sobrerango (Transductores) Es la maacutexima magnitud de la medida que se puede aplicar provocaacutendole un cambio en sus prestaciones dentro de unas determinadas tolerancias Supervisioacuten En una estructura de control multinivel es la parte que lleva a cabo las tareas de monitorizacioacuten diagnoacutestico scheduling etc T Tabla de asignacioacuten de variables Tabal donde se realiza la asignacioacuten de variables simboacutelicas o literales utilizadas en el modelo Grafcet a las correspondientes variables del autoacutemata industrial Tabla de fases Metodologiacutea para el disentildeo de circuitos secuenciales Tabla de verdad Tabla que representa los distintos valores que puede tomar una funcioacuten Booleana dependiendo del valor de las variables de entrada

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Talleres de trabajo Configuracioacuten de planta de produccioacuten caracterizada por voluacutemenes de produccioacuten bajos a medios y una amplia gama de productos Tambieacuten denominados procesos Job Shop Tecnologiacutea CMOS Tecnologiacutea de integracioacuten electroacutenica de dispositivos loacutegicos implementados en circuitos integrados basados en el transistor MOS (Metal-Oacutexido-Semiconductor) Tecnologiacutea eleacutectrica Tecnologiacutea en la que la implementacioacuten de sus elementos se realiza por medio de cables eleacutectricos releacutes interruptores etc Tecnologiacutea electroacutenica Tecnologiacutea en la que la implementacioacuten de sus elementos se realiza por medio de puertas loacutegicas Tecnologiacutea neumaacutetica Tecnologiacutea en la que la implementacioacuten de sus elementos se realiza por medio de puertas loacutegicas neumaacuteticas tuberiacuteas presostatos distribuidores etc Tecnologiacutea TTL Tecnologiacutea de integracioacuten electroacutenica de dispositivos loacutegicos implementados en circuitos integrados basados en la loacutegica transistor-transistor Temporizacioacuten al arranque Aqueacutella en la que su variables asociada permanece en estado loacutegico alto mientras que se efectuacutea la operacioacuten de temporizacioacuten pasando a estado loacutegico bajo al finalizar Temporizacioacuten al retardo Aqueacutella en la que su variables asociada permanece en estado loacutegico bajo mientras que se efectuacutea la operacioacuten de temporizacioacuten pasando a estado loacutegico alto al finalizar Temporizadores Dispositivos para la generacioacuten de intervalos de tiempo Teoremas de Morgan Teoremas aplicables a las funciones booleanas que establece que el complemento de la suma es igual al producto del complemento de cada teacutermino y que el complemento del producto es igual a la suma del complemento de cada teacutermino Teacuterminos ldquoNo Importanrdquo Aquellos teacuterminos que se derivan de combinaciones de las variables de entrada que no van a producirse nunca o que el sistema combinacional no es receptivo a dicha combinacioacuten Termistores Es un sensor que cambia su resistencia con la variacioacuten de la temperatura Termopar Es un sensor que convierte directamente un cambio de temperatura en un cambio de tensioacuten Termostato Captador binario de temperatura Tiempo de establecimiento Tiempo que tarda el sistema en posicionar su respuesta en un rango de valor porcentual determinado Tiempo de retardo Tiempo que tarda el sistema debido a inercia en responder frente a un estiacutemulo exterior Token Ring Protocolo de comunicaciones determiniacutestico basado en paso de testigo Tolerancia Es la variacioacuten maacutexima permitida en la medida Transduccioacuten electromagneacutetica Se basa en la conversioacuten de un cambio de la magnitud a medir en una fuerza electromotriz debida a un cambio en el flujo magneacutetico Transduccioacuten fotovoltaica Se basa en la conversioacuten de un cambio de la magnitud a medir en un cambio en la tensioacuten generada cuando la iluminacioacuten incide cambia

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Transduccioacuten inductiva Se basa en la conversioacuten de un cambio de la magnitud a medir en un cambio de la autoinductancia de un devanado uacutenico provocado por el movimiento de un nuacutecleo ferromagneacutetico Transduccioacuten piezoeleacutectrica Se basa en la conversioacuten de un cambio de la magnitud a medir en un cambio en la carga electrostaacutetica o tensioacuten generadas por ciertos materiales cuando se someten a un esfuerzo mecaacutenico Transduccioacuten por ionizacioacuten Se basa en la conversioacuten de un cambio de la magnitud a medir en un cambio en la corriente de ionizacioacuten sobre un gas entre dos electrodos Transduccioacuten reluctiva Se basa en la conversioacuten de un cambio de la magnitud a medir en un cambio en la reluctancia del camino magneacutetico entre dos o maacutes devanados Transduccioacuten resistiva Se basa en la conversioacuten de un cambio de la magnitud a medir en un cambio en la resistencia Transduccioacuten termoeleacutectrica Se basa en la conversioacuten de un cambio de la magnitud a medir en un cambio en la fuerza electromotriz generada por la diferencia de temperaturas existente entre las uniones de dos materiales distintos Transductor Es un sensor al que se le adjunta un circuito de acondicionamiento de la sentildeal Transductor generador Transductor en el que la energiacutea de salida es suministrada por la entrada Transductor inteligente Transductor que incorpora microprocesador con capacidad de procesamiento y comunicacioacuten de datos Transductor modulador Transductor en el que la energiacutea de sentildeal de salida procede en su mayor parte de una fuente de energiacutea auxiliar Transductor por comparacioacuten Transductor cuyo funcionamiento estaacute basado en la comparacioacuten con un elemento patroacuten Transductor por Deflexioacuten Transductor en que la magnitud medida produce alguacuten efecto fiacutesico que engendra alguacuten efecto similar pero opuesto en alguna parte del instrumento Transicioacuten Se asocia a la barrera existente entre dos etapas consecutivas y cuyo franqueamiento hace posible la evolucioacuten del sistema Transicioacuten de estado Proceso de cambio desde un estado a otro Transicioacuten fuente Cuando no estaacute ligada a una etapa anterior Transicioacuten liberada Transicioacuten que ha sido franqueada Transicioacuten sumidero Cuando no estaacute ligada a una etapa posterior Transicioacuten validada (Grafcet) Cuando la etapa o etapas precedentes estaacuten activadas Transicioacuten validada (RdP) Transicioacuten cuyos lugares de entrada tienen un nuacutemero de marcas igual o superior al peso del arco Transiciones inmediatas Transiciones que emplean un tiempo nulo para su disparo Transiciones por flancos El cumplimiento de la receptividad asociada se asocia a un cambio de estado determinado de una variable por flanco de subida o de bajada Tratamiento de datos Operaciones de procesamiento que se llevan a cabo con los datos para su presentacioacuten monitorizada o tratamientos posteriores Trazos paralelos Se utilizan para representar varias etapas cuya evolucioacuten esta condicionada por una misma transicioacuten

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U Unidad central Moacutedulo del autoacutemata programable que contiene el procesador y la memoria Unidades de contador de alta velocidad Unidades que se utilizan para la cuenta de sentildeales procedentes de dispositivos de entrada raacutepida Unidades de control de motores paso a paso Permiten la generacioacuten de trenes de impulso para el control de motores paso a paso Unidades de control PID Son unidades que permiten la implementacioacuten de bucles de control del tipo proporcional integral y derivada Unidades de entradas de termopar Moacutedulos especiacuteficos con capacidad de conexioacuten de varias entradas de termopar

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BIBLIOGRAFIacuteA LIBROS Ingenieriacutea de Automatizacioacuten Industrial Piedrafita Moreno Ramoacuten Alfa-omega 2004 Constructing Robot Bases Gordon Mc Comb Mc Graw-Hill Robot Dna Series 2004 PIC Robotics John Lovine Mc Graw-Hill Tab Robotics 2004 Desarrollo de Proyectos Palacios Enrique Fernando Ramiro Alfa-omega Rama 2004 Curso de PICrsquos para estudiantes y aficionados D Vallejo Horacio Saber Electroacutenica 2003 Enciclopedia de Electroacutenica Teoriacutea servicios y montajes D Vallejo Horacio Saber Electroacutenica 2002 Ingenieriacutea de Control Moderna Ogata Katsuhiko Prentice Hall4a Ed 2003 Control de Procesos Roca Cusidoacute Alfredo Alfaomega 2002 Roboacutetica Pedagoacutegica Ruiz Velasco Enrique Grupo Editorial

Robotics Explorations Martin G Fred Prentice Hall 1a Ed 2001 Sistemas Automaacuteticos de Control B C Kuo CECSA 2001 Investigar en Internet Templar Richard Prentice hall 2001 Coleccioacuten Robots FG Editores SA Madrid 2000 Loacutegica Digital y Microprogramable Serna Ruiz A Garciacutea Gil Richard Paraninfo 2000 Revista Electroacutenica Praacutectica Actual Antildeo 2 Prens Teacutecnic 2000 Electroacutenica Industrial y Automatizacioacuten Curso Praacutectico CEKIT 2000 Seminario de Educacioacuten RTAP and LAN Agilent Technologies Hewlett Packard 2000 Curso Praacutectico de Electroacutenica Industrial y Automatizacioacuten 2000 CEKIT Compantildeiacutea Editorial Tecnoloacutegica Loacutegica Digital y Microprogramable Serna Ruiz Antonio Joseacute Vicente Garciacutea Gil Paraninfo 2000

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Interamericano 2002 Principios de Disentildeo Loacutegico Digital Balabanian Norman y Bradley Carlson CECSA 2002 Roboacutetica Manipuladores y Robots Moacuteviles Anibal Ollero Baturone AlfaOmega 2002 Enciclopedia de Electroacutenica Baacutesica D Vallejo Horacio Saber Electroacutenica 2001 Robots Moacuteviles Estudio y Construccioacuten Frederic Giamarchi Paraninfo 2001 Ingenieriacutea de Control W Bolton Alfaomega 2001 Automatizacioacuten y PLCrsquos R Cano G M Cuellar M y A Rosales Sergio IPN 1999 Enciclopedia del Coleccionista Juguetes y Muntildeecas Darbyshire Lidia Agata 1999 Electroacutenica Analoacutegica Olvera Peralta Santiago J Blanco F Fernando Paraninfo 1999 Automatizacioacuten Neumaacutetica y Electroneumaacutetica Milan Salvador Alfaomega 1998 Cajas de Muacutesica Bahl Gilbert Edimat 1998 Autoacutematas Programables Balcells Joseacute y Luis Romeral Joseacute Marcombo 1998

Electroacutenica de Sistemas Blanco Solsona Antonio Manuel C Ramoacuten Paraninfo 2000 Volumen I Robots Due Emme Samurai 1999 Enciclopedia del Anime Electroacutenica Digital Bignell W James y Donovan L Robert CECSA 1999 Microcontrollers implementation amp programming Hintz Kenneth Tabak Daniel McGrawHill 1992 El Mundo de las Maacutequinas Macaulay David Readersrsquos Digest 1992 Dinaacutemica de Sistemas Ogata Katsuhiko Prentice Hall 1992 Retroalimentacioacuten y Sistemas de Control Serie Schaumrsquos Mc Graw Hill 1992 Robots Dynamics And Control M W Spong amp M Vidyasagar Wiley 1992 Control Automaacutetico de Procesos A Smith Carlos y B Corripio Armando Limusa 1991 Roboacutetica K S Fu RC Goacutenzalez y C S G Lee Mc Graw Hill 1990 Circuitos Digitales y Microprocesadores Taub Hebert Mc Graw Hill 1990

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Fundamentos de Roboacutetica Barrientos Antonio y F Pentildein Luis Mc Graw Hill 1997 Industrial solutions Using Advanced PC National Instruments Technical Serie 1997 Digital Designing with Programmmable Logic Devices W Carter John Prentice-Hall 1997 Solutions of Problems in Automatic Control JJGuy Pitman 1966 Roboacutetica Praacutectica Tecnologiacutea y Aplicaciones J Ma Angulo Paraninfo 1996 Principios de Microprocesadores Robson Adrian Sayers Jan CECSA 1995

Sistemas Electroacutenicos Digitales Saacutenchez L Rafael Alfaomega 1993 Roboacutetica Industrial Groover Mike y Weiss Mitchel Mc Graw Hill 1993 El Hombre Mecaacutenico Hans Moravec Biblioteca Cientiacutefica Salvat 1993 Introduction to Robotics mechanics and control J Craig Addison-Wesley 1986 Robot Analysis and Control H Asada JE Slotine Wiley 1986

Fundamentals of Robotics J Schilling Robert Wiley 1990 Sistemas de Control Moderno C Dorf Richard Wiley 1990 Dinaacutemica de Sistemas J R R Francisco Trillas 1989 Curso de Roboacutetica J Ma Angulo Paraninfo 1989 Fundamentals for Control and Robotic Manipulators Antti S Koivo Wiley 1989 Problem Solver in Automatic Control SystemsRobotics M Fogiel REA 1987 50 Hechos sobre Robots M Lambert CECSA 1986 Roboacutetica ldquoGuiacutea Faacutecilrdquo J Ma Angulo y Joseacute Noacute Paraninfo 1986 Robots Asimov Isaac y Frenkel Karen Plaza amp Janes 1ordf Edicioacuten 1985 Robots amp Manufacturing Automation C Ray Asfahl Wiley 1985 Control Automaacutetico de Procesos S Saucedo F Y R Joseacute Luis IPN 1985

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Enciclopedia Ilustrada de los Sateacutelites Artificiales Capra Giovanni Anaya 1986

EN INTERNET wwwallnewscom wwwaporg wwwtollfreeattnet wwwebcom wwwcareerresourcecom wwwodcigovciapublications wwwcliffscom wwwpowerprepcom wwwwebopaediacom wwwdiscoverycom

wwwm-wcomnetdichtm wwwtotalreadingcom

wwwgrupodiacicomP_Siemenshtm wwwlandonscarwashcomplc-fx-80-mitsubishihtm wwwwhyfilesnewswiscedu wwwautsiemensde wwwwebelectronicacomar (clave aiwa15) httpiniciaesdejuanmarodportadahtm wwwparaninfoes wwwautomatasorgmitsubishihtm wwwfafeycobosesinicio_plchtm wwwbytroniccouk wwwgsystechde

wwwsiedu wwwtestprepcom wwwmelcsacomplcs_mitsubishihtm wwwmitsubishi-plccom wwwomroncomindex2htm wwwtechniquetrainingcoukplchtm wwwadsiemensdesimaticcontroller wwwlpilsleyfreeservecouksoftwarehtm wwwsluedudepartamentsenglishresearchwwwcryacommx httpscmstorecom httpwwwredestbesgta httpintermidcomdelphidlctlhtm wwwmicroboticaorgbienvenidos wwwrobodactacom wwwequiposyahncom

wwwsiriusmicrocom wwwrobixcom wwwmicroboticaestowerhtm wwwmicrocontroladorescom wwwcolumbiaeduacis wwwinfopleasecom wwwkaplancom wwwcasusfeduenglishwalker wwwitoolscomresearch wwwreswebcom wwwthesauruscom wwwbaywaywebcom wwwaeforg wwwair-farecom

wwwmicrochipscom wwwroboticscom

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Procesos continuos

Procesos discretos

Procesos discontinuos o por lotes


Siacutencronos


Reflexiones


Procesos industriales

Procesos continuos


Procesos discretos




Controladores

Siacutencronos

Figura 8 Controlador secuencial siacutencrono


Tabla 1


Graacutefica 2


Variables externas

Figura 39 Autoacutemata controlando un proceso

Variables internas







Figura 65 Autoacutemata con moacutedulo de control de dos ejes continuos


Entradas-Salidas Distribuidas





Figura 91

Figura 92

Secuencias simultaacuteneas

Figura 103 Graacutefico del sistema seguacuten el concepto de oacutergano

BIBLIOGRAFIacuteA

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2

T E S I N A

QUE PARA LA OBTENCION DEL TITULO DE INGENIERO MECANICO

POR LA OPCION DE TITULACION SEMINARIO

ldquoLA AUTOMATIZACION EN LA INDUSTRIA MANUFACTURERArdquo

FNS5212005022006

PRESENTAN C FUENTES RIVERA URIEL

C JOLALPA MELENDEZ JUAN C LEDESMA JUAREZ ALFREDO

C ORTIZ MERINO ERIKA C SOTO ALDACO OCTAVIO

TEMA AUTOMATIZACION DE UN PORTON DE ACCESO

OBJETIVO ldquoAUTOMATIZAR LA PUERTA DE ENTRADASALIDA PRINCIPAL EN UN EDIFICIO HABITACIONAL PARA REDUCIR TIEMPO DE ESPERArdquo

CAPITULO I AUTOMATIZACION INDUSTRIAL ANTECEDENTES Y CONCEPTOS CAPITULO II INDUSTRIA MANUFACTURERA EN MEXICO Y AMERICA LATINA CAPITULO III LENGUAJE PROGRAMAS Y SIMULADORES DE AUTOMATAS PROGRAMABLES CAPITULO IV APLICACIOacuteN AL CASO PARTICULAR CAPITULO V CONCLUSIONES Y RESULTADOS

___________________________ M EN C RAUacuteL IBARRA QUEVEDO

DIRECTOR DE TESINA

_______________________________ ING MIGUEL AacuteNGEL SERRANO LOacutePEZ

CO-DIRECTOR DE TESINA

_____________________________ ING Ma GUADALUPE ARTEAGA

BOUCHAN CO-DIRECTORA DE TESINA

_________________________ M en C HECTOR BECERRIL MENDOZA

JEFE DE LA CARRERA DE INGENIERIA EN COMUNICACIONES Y ELECTRONICA

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AGRADECIMIENTOS








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bull Fresadoras CNC

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transformacioacuten




105 10 59 36 102 114 117 168 130 130 163 123 112

104 23 67 37 124 125 118 158 117 117 150 115 108

189 169 174 102 151 198 135 213 227 224 255 216 197

114 -91 -10 -09 38 86 142 290 232 206 214 174 143

45 17 30 43 28 40 54 59 65 45 49 67 37


71 75 43 152 88 101 103 81 130

70 71 31 165 84 114 108 72 145

172 124 119 176 106 132 186 100 91

70 119 78 156 126 68 97 115 133

67 45 51 61 48 43 42 58 71



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107010941062114811201104

1088 1116 1081 1180 1149 1123

961 989 943 1026 1003 1013

1180 1186 1177 1157 1161 1101


10951077109811601165116911801184

1136 1128 1140 1219 1212 1209 1210 1201

927 896 917 951 976 1014 1054 1101

1117 1078 1111 1129 1170 1189 1229 1255

Fuente INEGI


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Monterrey

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CAPITULO II


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Fax

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Fax

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transformacioacuten




105 10 59 36 102 114 117 168 130 130 163 123 112

104 23 67 37 124 125 118 158 117 117 150 115 108

189 169 174 102 151 198 135 213 227 224 255 216 197

114 -91 -10 -09 38 86 142 290 232 206 214 174 143

45 17 30 43 28 40 54 59 65 45 49 67 37


71 75 43 152 88 101 103 81 130

70 71 31 165 84 114 108 72 145

172 124 119 176 106 132 186 100 91

70 119 78 156 126 68 97 115 133

67 45 51 61 48 43 42 58 71



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Fax

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107010941062114811201104

1088 1116 1081 1180 1149 1123

961 989 943 1026 1003 1013

1180 1186 1177 1157 1161 1101


10951077109811601165116911801184

1136 1128 1140 1219 1212 1209 1210 1201

927 896 917 951 976 1014 1054 1101

1117 1078 1111 1129 1170 1189 1229 1255

Fuente INEGI


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Fax

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Fax

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Campinas


Aguascalientes

Sorocaba

Resende

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Monterrey

Campinas

Celestica Monterrey

Campinas


Chihuahua

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bull Buses de campo




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envase

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industriales

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Figura 82

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Fax

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Resultado





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__ E4 = E5 (E3 a0 + E4)

B = E4




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Fax

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Simbologiacutea







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Fax

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tambieacuten lo sea

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Fax

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I1 OR I3 = 06





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CAPITULO IV



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Fax

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Beneficios




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Fax

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Salidas


Estados


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Fax

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Diagramas

GRAFCET

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Fax

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Espacio reducido






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Fax

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Fax

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GLOSARIO


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Fax

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Fax

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Procesos continuos

Procesos discretos



Siacutencronos


Reflexiones



Procesos continuos


Procesos discretos




Controladores

Siacutencronos



Tabla 1


Graacutefica 2


Variables externas


Variables internas














Figura 91

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BIBLIOGRAFIacuteA

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Fax

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Fax

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INDICE










Robots hellip25



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Fax

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pag














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Pag





Reflexiones






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Fax

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Fax

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Automatizacioacuten






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Fax

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Fax

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Robots


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FIGURA 1

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FIGURA 2



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Fax

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FIGURA 4


controlador

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Fax

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FIGURA 5











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Fax

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bull Fresadoras CNC

bull Tornos CNC



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Fax

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Fax

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Sistemas expertos







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Fax

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Ofertas de contrato













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105 10 59 36 102 114 117 168 130 130 163 123 112

104 23 67 37 124 125 118 158 117 117 150 115 108

189 169 174 102 151 198 135 213 227 224 255 216 197

114 -91 -10 -09 38 86 142 290 232 206 214 174 143

45 17 30 43 28 40 54 59 65 45 49 67 37


71 75 43 152 88 101 103 81 130

70 71 31 165 84 114 108 72 145

172 124 119 176 106 132 186 100 91

70 119 78 156 126 68 97 115 133

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Fax

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107010941062114811201104

1088 1116 1081 1180 1149 1123

961 989 943 1026 1003 1013

1180 1186 1177 1157 1161 1101


10951077109811601165116911801184

1136 1128 1140 1219 1212 1209 1210 1201

927 896 917 951 976 1014 1054 1101

1117 1078 1111 1129 1170 1189 1229 1255

Fuente INEGI


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__ E4 = E5 (E3 a0 + E4)

B = E4




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Beneficios




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Fax

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Salidas


Estados


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Fax

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Diagramas

GRAFCET

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Fax

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Fax

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Fax

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Espacio reducido






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Fax

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GLOSARIO


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Procesos continuos

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Siacutencronos


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Procesos continuos


Procesos discretos




Controladores

Siacutencronos



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Graacutefica 2


Variables externas


Variables internas














Figura 91

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BIBLIOGRAFIacuteA

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Fax

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Robots hellip25



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bull Tornos CNC



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Sistemas expertos







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Ofertas de contrato













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transformacioacuten




105 10 59 36 102 114 117 168 130 130 163 123 112

104 23 67 37 124 125 118 158 117 117 150 115 108

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114 -91 -10 -09 38 86 142 290 232 206 214 174 143

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71 75 43 152 88 101 103 81 130

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10951077109811601165116911801184

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CAPITULO III



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bull Buses de campo




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Fax

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Resultado





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Simbologiacutea







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CAPITULO IV



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Beneficios




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Salidas


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Procesos continuos

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Tabla 1


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Variables externas


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Figura 91

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BIBLIOGRAFIacuteA

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Robots


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FIGURA 1

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controlador

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Sistemas expertos







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CAPITULO II


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104 23 67 37 124 125 118 158 117 117 150 115 108

189 169 174 102 151 198 135 213 227 224 255 216 197

114 -91 -10 -09 38 86 142 290 232 206 214 174 143

45 17 30 43 28 40 54 59 65 45 49 67 37


71 75 43 152 88 101 103 81 130

70 71 31 165 84 114 108 72 145

172 124 119 176 106 132 186 100 91

70 119 78 156 126 68 97 115 133

67 45 51 61 48 43 42 58 71



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Fax

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107010941062114811201104

1088 1116 1081 1180 1149 1123

961 989 943 1026 1003 1013

1180 1186 1177 1157 1161 1101


10951077109811601165116911801184

1136 1128 1140 1219 1212 1209 1210 1201

927 896 917 951 976 1014 1054 1101

1117 1078 1111 1129 1170 1189 1229 1255

Fuente INEGI


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__ E4 = E5 (E3 a0 + E4)

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Diagramas

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GLOSARIO


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Procesos continuos

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Reflexiones



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Variables externas


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BIBLIOGRAFIacuteA

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104 23 67 37 124 125 118 158 117 117 150 115 108

189 169 174 102 151 198 135 213 227 224 255 216 197

114 -91 -10 -09 38 86 142 290 232 206 214 174 143

45 17 30 43 28 40 54 59 65 45 49 67 37


71 75 43 152 88 101 103 81 130

70 71 31 165 84 114 108 72 145

172 124 119 176 106 132 186 100 91

70 119 78 156 126 68 97 115 133

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Fax

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Beneficios




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Fax

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Salidas


Estados


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Fax

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Diagramas

GRAFCET

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Espacio reducido






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GLOSARIO


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Fax

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Fax

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Procesos continuos

Procesos discretos



Siacutencronos


Reflexiones



Procesos continuos


Procesos discretos




Controladores

Siacutencronos



Tabla 1


Graacutefica 2


Variables externas


Variables internas














Figura 91

Figura 92



BIBLIOGRAFIacuteA

8152




Fax

8







9152




Fax

9

CAPITULO I


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Fax

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Fax

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Fax

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Fax

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Fax

15

Automatizacioacuten






16152




Fax

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Fax

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Fax

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Fax

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Fax

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Fax

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Fax

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Robots


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Fax

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FIGURA 1

27152




Fax

27



FIGURA 2



FIGURA 3

28152




Fax

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FIGURA 4


controlador

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Fax

29



FIGURA 5











30152




Fax

30













bull Fresadoras CNC

bull Tornos CNC



31152




Fax

31









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Fax

32





Sistemas expertos







33152




Fax

33


Ofertas de contrato













34152




Fax

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Fax

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Fax

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Fax

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Fax

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Fax

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Fax

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Fax

41






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Fax

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CAPITULO II


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Fax

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Fax

44





transformacioacuten




105 10 59 36 102 114 117 168 130 130 163 123 112

104 23 67 37 124 125 118 158 117 117 150 115 108

189 169 174 102 151 198 135 213 227 224 255 216 197

114 -91 -10 -09 38 86 142 290 232 206 214 174 143

45 17 30 43 28 40 54 59 65 45 49 67 37


71 75 43 152 88 101 103 81 130

70 71 31 165 84 114 108 72 145

172 124 119 176 106 132 186 100 91

70 119 78 156 126 68 97 115 133

67 45 51 61 48 43 42 58 71



45152




Fax

45




107010941062114811201104

1088 1116 1081 1180 1149 1123

961 989 943 1026 1003 1013

1180 1186 1177 1157 1161 1101


10951077109811601165116911801184

1136 1128 1140 1219 1212 1209 1210 1201

927 896 917 951 976 1014 1054 1101

1117 1078 1111 1129 1170 1189 1229 1255

Fuente INEGI


46152




Fax

46






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Fax

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Fax

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Fax

49








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Fax

50





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Fax

51




Campinas


Aguascalientes

Sorocaba

Resende

Manaus


Monterrey

Campinas

Celestica Monterrey

Campinas


Chihuahua

Belo Horizonte

Manaus



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Fax

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Fax

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Fax

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Fax

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Fax

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Graacutefica 1


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CAPITULO III



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paso






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bull Buses de campo




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industriales

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Figura 82

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Resultado





Set



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__ E4 = E5 (E3 a0 + E4)

B = E4




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Simbologiacutea







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tambieacuten lo sea

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I1 OR I3 = 06





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CAPITULO IV



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Fax

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Beneficios




122152




Fax

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Salidas


Estados


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Fax

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Diagramas

GRAFCET

124152




Fax

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Fax

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Fax

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Espacio reducido






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GLOSARIO


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Procesos continuos

Procesos discretos



Siacutencronos


Reflexiones



Procesos continuos


Procesos discretos




Controladores

Siacutencronos



Tabla 1


Graacutefica 2


Variables externas


Variables internas














Figura 91

Figura 92



BIBLIOGRAFIacuteA

puebla, puebla a 13 de agosto de 2003

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