SISTEMAS AUTOMÁTICOS en plantas industriales:

En la actualidad, la mayor parte de las industrias y/o procesos de fabricación, son automatizados. En los sistemas automatizados, la decisión, la inteligencia que realiza las acciones de fabricación no las realiza el ser humano. La inteligencia de proceso esta contenida en la unidad de control o ando del sistema de fabricación.

La realización tecnológica de esa inteligencia ha adoptado diferentes formas o implementaciones a lo largo de la historia industrial. Desde automatismos puramente mecánicos, hasta los autómatas programables actuales.

Hoy podemos afirmar que la mayoría de los procesos automatizados están controlados por autómatas programables (P.L.C) y en menor medida por computadores de control de procesos y reguladores industriales.

La combinación de la inteligencia de los autómatas programables (P.L.C) con los accionadores industriales, así como el desarrollo de captadores y accionadores cada día mas especializados, permite que se automatice un mayor numero de procesos, liberando al ser humano tanto de tareas de gran complicación intelectual como de realizar esfuerzos sustituidos por accionadores electromecánicos, neumáticos, etc.

En los últimos años, el mercado de los productos de automatización cambio y se incrementa continuamente tanto en sus gamas de productos, como en nuevos elementos para implantar y configurar en instalaciones automatizadas.

La potencia de los autómatas programables (P.L.C) ha aumentado considerablemente, dejando de ser unos «lentos elementos de control que solo pueden sustituir a los cuadros de contadores» a ejecutar complicadas aplicaciones de control con un tiempo de computo mínimo y con una alta fiabilidad. Aun en las diferentes marcas y modelos de autómatas, se han ido incorporando toda una gama de nuevos módulos para funciones especiales, como el control de ejes, el pesaje, la comunicación, etc.

Esto no solo ha sido posible con el desarrollo de la unidad de control(C.P.U) sino que se han invertido grandes esfuerzos e investigaciones en campos como son las redes de comunicación industrial, los buses de campo, los buses de cédula, los identificadores de productos, etc.

Realización tecnológica de control:

Actualmente, pequeñas automatizaciones, cuadros de mando, circuitos marcha/paro se siguen realizando con las tecnologías cableadas, como pueden ser los circuitos de relés y contactores. Pero en la mayor parte de los sistemas industriales automatizados, la «tecnología del control aplicada» en una tecnología programada.

Las herramientas cableadas se caracterizan por una realización que requiere única, pero necesariamente, el establecimiento de uniones materiales (cableado) según un esquema provisto por la teoría o por la experiencia.

Las imitaciones de las tecnologías cableadas son:

Espacio que ocupan y gran consumo energético.
Falta de flexibilizad y poca expansión a futuro.
Solo aplicables a problemas sencillos y requieren gran intervención del hombre.
El tiempo invertido en la búsqueda de averías y, por lo tanto, en la reparación.
A partir de unos 20 o 30 relés es mas barato aplicar un pequeño autómata.
Tiene nula posibilidad de comunicación a distancia.

Las tecnologías que permiten hacer automatismos cableados son:

Relés electromagnéticos:

Compuesto de contactores accionados por una bobina electromagnética. La puesta en tensión de la bobina hace que los contactores conmuten debido a la fuerza electromagnética creada

Módulos lógicos neumáticos:

El fluido utilizado es aire comprimido, que actúa sobre las membranas que accionan las mariposas de conmutación.

Estas tecnologías se usaban en el tratamiento y toma de decisiones del sistema automatizado. En la actualidad el tratamiento y el control lo ejercen los autómatas programables o computadoras industriales, habiendo reemplazado en gran cantidad de aplicaciones al cableado.

Sin embargo, la acción directa sobre las maquinas sigue siendo efectuada mediante elementos de tecnología cableada. Los contactores eléctricos dan alimentación a los accionadores eléctricos tales como motores, resistencias de calentamiento, etc. los relés eléctricos siguen siendo utilizados aun, en las salidas digitales, relevando al autómata, en potencia.

Sistemas automatizados:

Una forma clásica de abordar el estudio de los sistemas automatizados es la división en parte de mando y parte operativa.

La parte operativa es la parte que actúa directamente sobre la maquina y/o proceso. Son los elementos que hacen que la maquina se mueva y realice la operación. Forman parte de ella los accionadores como son los: motores de corriente continua, motores de corriente alterna, cilindros neumáticos, accionadores hidráulicos, compresores, bombas, válvulas, etc.
La parte de mando suele ser autómata programable. En un sistema de fabricación en el centro del sistema. El autómata programable debe ser capaz de comunicarse con todos los constituyentes del sistema automatizado.

El autómata elabora las acciones a realizar sobre el sistema de fabricación o proceso, en base al programa que ha sido introducido en su memoria, en base a las señales de los captadores, y en base a las ordenes que provengan del operador.

Los autómatas pueden dialogar con el operario, por medio de interfaces de dialogo o computadoras con software especifico, recibiendo consignas y suministrando informaciones. Puede coordinarse con otros procesos comunicándose con los demás autómatas de la planta industrial, la linea de producción o con un nivel superior de supervisión.

Sistemas de supervisión, SCADA:

Los sistemas de supervisión, son por lo general, un software dedicado que se instala sobre una computadora industrial o común (siempre de buena calidad), y permite el monitoreo, gráfica y reporte de alarmas, en tiempo real, de lo que ocurre en un sistema automatizado por un autómata programable

Tiene funciones diferentes al software que esta contenido dentro del P.L.C ya que no realiza lógica de control, ni toma decisiones por ingresos de datos o variables del proceso o por el operador de planta, pero su función es mucho mas amplia y mas dinámica, ya que permite entre otras cosas lo siguiente:

Animación en tiempo real del estado de los accionadores y captadores distribuidos a lo largo de la planta y/o proceso. Lo realiza por medio de cambio de colores o mensaje de acuerdo al estado de los mismos.
Indicación de magnitudes o variables medidas en campo, como puede ser niveles, caudales, presiones, etc. Provenientes de sus respectivos instrumentos distribuidos en campo.
Ingreso de variables o comandos por parte del operador de planta. Dicha persona ingresara, por medio de un «password» que lo habilite, los comandos que le permitan operar la plata a voluntad.
Reportes y mensajes: la mayoría de los sistemas SCADA, tienen la posibilidad de imprimir reportes y/o mensajes, en determinados momentos del día o a solicitud del operador.
Gráficos e históricos: permiten graficar, en función del tiempo, variables de proceso provenientes del campo, como ser magnitudes de caudales, presiones, nivel, etc. Estos gráficos e históricos también podrán imprimirse a voluntad del operador.
Mensaje de alarmas: esta función es una de las mas importantes del sistema, ya que permite indicar, con detalle lo que esta ocurriendo en la planta, para que el operador ejecute la acción reparadora o bien notifique a quien corresponda. Las alarmas siempre se almacenan en un archivo histórico independiente y pueden ser consultadas siempre que se desee para evaluar históricamente el origen que provoco la falla.