Sistema:

Cualquier entidad compleja constituida por un conjunto de elementos que guardan entre sí una relación de influencia, formando un entramado que asocia unos elementos con otros.

Automática:

Disciplina que trata de los métodos y procedimientos cuya finalidad es la sustitución del operador humano por un operador artificial en la ejecución de una tarea física o mental previamente programada.

Automatismo

Dispositivo que se encarga de controlar el funcionamiento del proceso capaz de reaccionar ante las situaciones que se presenten.

Sistema Automático:

Proceso dotado de elementos o dispositivos que se encargan de controlar el funcionamiento del mismo, de forma que pueda operar en cierta medida de forma autónoma, sin intervención humana. Sistema Automático = Proceso + Automatismo.

Con la automatización se busca

Reducir costes (en materias primas, materiales, energía, mano de obra) aumentar la seguridad (del sistema, del trabajador y del entorno) mejorar las condiciones de trabajo (reducir trabajos pesados) mejorar la calidad del producto realizar operaciones que serían imposibles para un operador humano.
Automatismos a bordo
Puente de navegación: control del rumbo control de la situación del buque control de maniobra control de balance Sala de máquinas:
control de la maquina principal control de las máquinas auxiliares Manipulación de la carga/descarga:
control de la carga-control de los lastres Medios de seguridad:
control de alarmas control de averías Procesos generales:
control del mantenimiento administración control de las comunicaciones.

Concepto General de Realimentación. Captadores

Mediante los captadores, percibe la condición o estado del proceso. Captador: sensor + interfaz. El sensor convierte una magnitud física del proceso (pH, velocidad, …) en una magnitud eléctrica. El interfaz adapta la señal del sensor a la entrada de la unidad de control.

Unidad de Control

En la U.C. existirá algún algoritmo o principio de control que en función del estado del proceso, produce las acciones u órdenes de control tendentes a llevar dicho proceso al estado deseado de funcionamiento.

Actuadores:

Dichas órdenes son traducidas a señales de control, que son aplicadas al proceso mediante los accionadores o actuadores. Un actuador es un dispositivo capaz de transformar energía hidráulica, neumática o eléctrica en la activación de un proceso con la finalidad de generar un efecto sobre un proceso automatizado. El preactuador es el elemento que hace de interfaz, tomando como entrada la señal de control y procediendo sobre el actuador.

Nivel de Supervisión

El automatismo puede generar también información elaborada del proceso o recibir consignas de funcionamiento hacia o desde un nivel superior de supervisión.

Lazo Abierto

Sin concurrencia de la información del estado del proceso. La acción de control no es afectada por la salida del sistema.

Lazo Cerrado

Las acciones de control dependen de la referencia y de la propia salida del sistema
Tecnologías para la Automatización
Tecnología Cableada:
Uniones físicas entre los elementos que constituyen la Unidad de Control que pueden ser dispositivos: Mecánicos, Neumáticos, Hidráulicos, Eléctricos, Electrónicos, etc.

Inconvenientes:

Ocupa mucho espacio Poca flexibilidad Mantenimiento costoso No adaptados a funciones de control complejas Ventajas:
Simplicidad Adecuadas para problemas sencillos Ejemplos:
Control de nivel de líquido por flotador Sistema de gobierno hidráulico del timón Cuadros de mando por contactores Familias tecnológicas:
Mecánicos Neumáticos Hidráulicos Eléctricos Electrónicos, etc.21Tecnologías para la Automatización Tecnología Programada
Utilización de dispositivos capaces de ejecutar algoritmos, dotados de entradas y salidas analógicas y/o digitales Inconvenientes:
Complicados y caros para aplicaciones simples Ventajas:
Flexibilidad Ocupan poco espacio Coste compensa para aplicaciones de complicación media/alta Mantenimiento sencillo Ejemplos:
Automatización industrial con PLCs Familias tecnológicas:
Microprocesadores (ordenadores de proceso) Microcontroladores Autómatas Programables (PLCs) PCs industriales.

Sistema:

Conjunto de elementos, físicos o abstractos, relacionados entre sí, con un objetivo o función determinado.

Señales de un Sistema:

Magnitudes que definen el comportamiento de un sistema. Su naturaleza define el carácter del sistema: mecánico, biológico, económico, etc.

Sistemas continuos y discretos:

En función de las características de las señales que actúan sobre el sistema haremos la primera clasificación de sistemas: si dichas señales están definidas en todo instante de tiempo se denominarán señales de tiempo continuo y diremos que el sistema es continuo. Si las señales sólo toman valores en determinados instantes, se denominarán señales de tiempo discreto y el sistema se llamará discreto.

Sistemas Muestreados:

En función de las características de las señales que actúan sobre el sistema haremos la primera clasificación de sistemas: si dichas señales están definidas en todo instante de tiempo se denominarán señales de tiempo continuo y diremos que el sistema es continuo. Si las señales sólo toman valores en determinados instantes, se denominarán señales de tiempo discreto y el sistema se llamará discreto.

Sistemas digitales:

Existen sistemas cuyas señales no pueden tomar cualquier valor real, bien por la propia característica física de la señal (el número de habitantes de una ciudad tiene que ser un número natural), bien por las características del dispositivo que utilizaremos para representar o medir la señal (en un computador el valor de los datos almacenados está cuantificado, dependiendo la separación entre dos datos consecutivos del tipo de representación utilizado y de la longitud de palabra). En los sistemas digitales las señales están muestreadas y cuantificadas.

Sistemas Estáticos y Dinámicos:

Los sistemas estáticos son aquellos cuyas señales de salida varían instantáneamente al variar las señales de entrada. En los sistemas dinámicos por el contrario la variación de la señal de salida, ante una variación en la señal de entrada, se produce de forma progresiva durante un cierto tiempo. Los sistemas dinámicos pueden ser más o menos rápidos en función del tiempo de respuesta: si el tiempo de respuesta es pequeño, el sistema es rápido; si es grande, el sistema es lento. Para estudiar los sistemas dinámicos no basta con conocer el valor final de la respuesta ante cualquier señal de entrada, sino que es también muy importante analizar el régimen transitorio de dicha respuesta, es decir los primeros instantes de la misma.

Sistemas Automáticos de Regulación:

Son los sistemas automáticos en los que el proceso a controlar es continuo. Habitualmente se persigue que un conjunto de una o varias variables continuas del proceso alcancen valores especificados por otras tantas referencias o consignas. Ejemplos: Control de cambio de rumbo en un buque Sistema de control de la posición de un brazo robot

Sistemas Automáticos de Control Secuencial Evento Discreto:

Ocurrencia de una característica en la evolución de una señal (flanco de subida, paso por un cierto nivel, pulso, llegada de un dato,…).Suele representarse por un valor booleano {0,1}Sistemas de eventos discretos:
Sistemas dinámicos que cambian de estado ante la ocurrencia de eventos discretos. Generalmente el estado sólo puede adquirir un conjunto discreto de valores y puede ser representado de forma simbólica en vez de numérica.

Sistemas Automáticos de Control Secuencial:

Son los sistemas automáticos en los que el proceso a controlar es un sistema de eventos discretos.

Sistema:

Cualquier entidad compleja constituida por un conjunto de elementos que guardan entre sí una relación de influencia, formando un entramado que asocia unos elementos con otros.

Automática:

Disciplina que trata de los métodos y procedimientos cuya finalidad es la sustitución del operador humano por un operador artificial en la ejecución de una tarea física o mental previamente programada.

Automatismo

Dispositivo que se encarga de controlar el funcionamiento del proceso capaz de reaccionar ante las situaciones que se presenten.

Sistema Automático:

Proceso dotado de elementos o dispositivos que se encargan de controlar el funcionamiento del mismo, de forma que pueda operar en cierta medida de forma autónoma, sin intervención humana. Sistema Automático = Proceso + Automatismo.

Con la automatización se busca

Reducir costes (en materias primas, materiales, energía, mano de obra) aumentar la seguridad (del sistema, del trabajador y del entorno) mejorar las condiciones de trabajo (reducir trabajos pesados) mejorar la calidad del producto realizar operaciones que serían imposibles para un operador humano.
Automatismos a bordo
Puente de navegación: control del rumbo control de la situación del buque control de maniobra control de balance Sala de máquinas:
control de la maquina principal control de las máquinas auxiliares Manipulación de la carga/descarga:
control de la carga-control de los lastres Medios de seguridad:
control de alarmas control de averías Procesos generales:
control del mantenimiento administración control de las comunicaciones.

Concepto General de Realimentación. Captadores

Mediante los captadores, percibe la condición o estado del proceso. Captador: sensor + interfaz. El sensor convierte una magnitud física del proceso (pH, velocidad, …) en una magnitud eléctrica. El interfaz adapta la señal del sensor a la entrada de la unidad de control.

Unidad de Control

En la U.C. existirá algún algoritmo o principio de control que en función del estado del proceso, produce las acciones u órdenes de control tendentes a llevar dicho proceso al estado deseado de funcionamiento.

Actuadores:

Dichas órdenes son traducidas a señales de control, que son aplicadas al proceso mediante los accionadores o actuadores. Un actuador es un dispositivo capaz de transformar energía hidráulica, neumática o eléctrica en la activación de un proceso con la finalidad de generar un efecto sobre un proceso automatizado. El preactuador es el elemento que hace de interfaz, tomando como entrada la señal de control y procediendo sobre el actuador.

Nivel de Supervisión

El automatismo puede generar también información elaborada del proceso o recibir consignas de funcionamiento hacia o desde un nivel superior de supervisión.

Lazo Abierto

Sin concurrencia de la información del estado del proceso. La acción de control no es afectada por la salida del sistema.

Lazo Cerrado

Las acciones de control dependen de la referencia y de la propia salida del sistema
Tecnologías para la Automatización
Tecnología Cableada:
Uniones físicas entre los elementos que constituyen la Unidad de Control que pueden ser dispositivos: Mecánicos, Neumáticos, Hidráulicos, Eléctricos, Electrónicos, etc.

Inconvenientes:

Ocupa mucho espacio Poca flexibilidad Mantenimiento costoso No adaptados a funciones de control complejas Ventajas:
Simplicidad Adecuadas para problemas sencillos Ejemplos:
Control de nivel de líquido por flotador Sistema de gobierno hidráulico del timón Cuadros de mando por contactores Familias tecnológicas:
Mecánicos Neumáticos Hidráulicos Eléctricos Electrónicos, etc.21Tecnologías para la Automatización Tecnología Programada
Utilización de dispositivos capaces de ejecutar algoritmos, dotados de entradas y salidas analógicas y/o digitales Inconvenientes:
Complicados y caros para aplicaciones simples Ventajas:
Flexibilidad Ocupan poco espacio Coste compensa para aplicaciones de complicación media/alta Mantenimiento sencillo Ejemplos:
Automatización industrial con PLCs Familias tecnológicas:
Microprocesadores (ordenadores de proceso) Microcontroladores Autómatas Programables (PLCs) PCs industriales.

Sistema:

Conjunto de elementos, físicos o abstractos, relacionados entre sí, con un objetivo o función determinado.

Señales de un Sistema:

Magnitudes que definen el comportamiento de un sistema. Su naturaleza define el carácter del sistema: mecánico, biológico, económico, etc.

Sistemas continuos y discretos:

En función de las características de las señales que actúan sobre el sistema haremos la primera clasificación de sistemas: si dichas señales están definidas en todo instante de tiempo se denominarán señales de tiempo continuo y diremos que el sistema es continuo. Si las señales sólo toman valores en determinados instantes, se denominarán señales de tiempo discreto y el sistema se llamará discreto.

Sistemas Muestreados:

En función de las características de las señales que actúan sobre el sistema haremos la primera clasificación de sistemas: si dichas señales están definidas en todo instante de tiempo se denominarán señales de tiempo continuo y diremos que el sistema es continuo. Si las señales sólo toman valores en determinados instantes, se denominarán señales de tiempo discreto y el sistema se llamará discreto.

Sistemas digitales:

Existen sistemas cuyas señales no pueden tomar cualquier valor real, bien por la propia característica física de la señal (el número de habitantes de una ciudad tiene que ser un número natural), bien por las características del dispositivo que utilizaremos para representar o medir la señal (en un computador el valor de los datos almacenados está cuantificado, dependiendo la separación entre dos datos consecutivos del tipo de representación utilizado y de la longitud de palabra). En los sistemas digitales las señales están muestreadas y cuantificadas.

Sistemas Estáticos y Dinámicos:

Los sistemas estáticos son aquellos cuyas señales de salida varían instantáneamente al variar las señales de entrada. En los sistemas dinámicos por el contrario la variación de la señal de salida, ante una variación en la señal de entrada, se produce de forma progresiva durante un cierto tiempo. Los sistemas dinámicos pueden ser más o menos rápidos en función del tiempo de respuesta: si el tiempo de respuesta es pequeño, el sistema es rápido; si es grande, el sistema es lento. Para estudiar los sistemas dinámicos no basta con conocer el valor final de la respuesta ante cualquier señal de entrada, sino que es también muy importante analizar el régimen transitorio de dicha respuesta, es decir los primeros instantes de la misma.

Sistemas Automáticos de Regulación:

Son los sistemas automáticos en los que el proceso a controlar es continuo. Habitualmente se persigue que un conjunto de una o varias variables continuas del proceso alcancen valores especificados por otras tantas referencias o consignas. Ejemplos: Control de cambio de rumbo en un buque Sistema de control de la posición de un brazo robot

Sistemas Automáticos de Control Secuencial Evento Discreto:

Ocurrencia de una característica en la evolución de una señal (flanco de subida, paso por un cierto nivel, pulso, llegada de un dato,…).Suele representarse por un valor booleano {0,1}Sistemas de eventos discretos:
Sistemas dinámicos que cambian de estado ante la ocurrencia de eventos discretos. Generalmente el estado sólo puede adquirir un conjunto discreto de valores y puede ser representado de forma simbólica en vez de numérica.

Sistemas Automáticos de Control Secuencial:

Son los sistemas automáticos en los que el proceso a controlar es un sistema de eventos discretos.