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AUTOMATIZACION DE PROCESOS INDUSTRIALES

Indice de Contenido

1. Introducción a los Automatismos
1.1. Antecedentes históricos
1.2. Los fundamentos modernos de la Automática
1.2.1. El automatismo secuencial
1.3. Modelo estructural de un Sistema Automatizado
1.3.1. Parte operativa: Sistemas de Fabricación
1.3.1.1. Modelo de Entrada-Salida
1.3.1.2. Las decisiones en el mundo de la fabricación
1.3.2. Tipos de Plantas de Producción
1.3.2.1. Procesos de flujo continuo
1.3.2.2. Job Shop
1.3.2.3. La producción por lotes
1.3.2.4. Líneas Dedicadas de alto volumen de producción
1.3.3. Tipos de disposiciones en planta
1.3.3.1. Disposición de posición fija
1.3.3.2. Disposición de proceso
1.3.3.3. Disposición de flujo de producto
1.3.3.4. Disposición por tecnología de grupo
1.4. Parte de Control
1.4.1. Clasificación tecnológica
1.4.1.1. Lógica cableada
1.4.1.2. Lógica programada
1.5. Niveles de automatización
1.5.1. Nivel elemental
1.5.2. Nivel intermedio
1.5.3. Tercer nivel
1.5.3.1. Control centralizado
1.5.3.2. Control multicapa
1.5.3.3. Control jerárquico
1.5.3.4. Control distribuido
1.5.4. Cuarto nivel
1.6. Concepto CIM: La Automatización Integrada por Computador
1.6.1. Nivel 0
1.6.2. Nivel
1 1.6.3. Nivel
2 1.6.4. Nivel 3
1.6.5. Nivel

4 1.7. Estructuras distribuidas mediante Redes de Área Local

2. Análisis y Síntesis de los Automatismos
2.1. Introducción
2.2. Álgebra booleana
2.2.1. Concepto de variable booleana
2.2.2. Concepto de función booleana
2.2.3. Operadores booleanos
2.2.4. Teoremas de MORGAN
2.2.5. Funciones lógicas derivadas
2.3. Análisis de Automatismos Combinacionales y Secuenciales
2.4. Automatismos Combinacionales
2.4.1. Minimización de funciones lógicas
2.4.2. Utilización de funciones suma de productos y productos de sumas
2.4.3. Mapas de Karnaugh
2.4.3.1. Tablas de Karnaugh de cuatro variables
2.4.4. Método de Karnaugh mediante expresiones maxterm
2.4.4.1. "Términos No Importan" en las tablas de Karnaugh
2.4.5. Ejemplos de automatismos combinacionales
2.5. Automatismos Secuenciales
2.5.1. Diseño de automatismos secuenciales mediante la Tabla de Fases
2.6. Representación de los Automatismos
2.6.1. Lógica de contactos
2.6.1.1. Elementos de Entrada
2.6.2. Elementos de Salida
2.6.3. Asociación de elementos
2.6.4. Función lógica O (+)
2.6.5. Función lógica Y (.)
2.6.6. Función O lógica de funciones Y
2.6.7. Función Y lógica de funciones O
2.6.8. Códigos binarios
2.7. Dispositivos funcionales para la automatización
2.7.1. Dispositivos multivibradores
2.7.1.1. Multivibrador biestable
2.7.1.2. Multivibrador monoestable
2.7.1.3. Multivibrador astable
2.7.2. Dispositivos de temporización
2.7.3. Dispositivos contadores
2.7.4. Dispositivos de desplazamiento
2.7.5. Dispositivos generadores de impulso
2.7.6. Dispositivos comparadores
2.7.7. Detectores de flanco

3. Sensores y Transductores
3.1. Introducción
3.1.1. Definiciones
3.2. Principios de transducción
3.3. Clasificación de los transductores
3.3.1. Características de los transductores
3.3.1.1. Características estáticas
3.3.1.2. Características de fiabilidad
3.4. Calibración estática de los transductores
3.4.1. Linealización por punto final
3.4.2. Linealización por línea independiente
3.4.3. Linealización por mínimos cuadrados
3.5. Transductores específicos
3.6. Transductores de Temperatura
3.6.1. Termistores
3.6.2. Detectores de temperatura resistivos (RTD)
3.6.3. Termopares
3.6.3.1. Circuitos integrados como transductores de temperatura
3.6.4. LM 35: sensor de temperatura de precisión calibrado en grados centígrados
3.7. Emisión a distancia de medidas de variables de un proceso industrial
3.8. El bus de campo (Fieldbus)
3.8.1. Clasificación según extensión de la red
3.8.2. Clasificación de los sistemas de comunicación
3.8.2.1. Cell bus
3.8.2.2. Field buses
3.9. Buses Sensor-Actuador
3.10. Buses especializados
3.10.1. Transductores Inteligentes

4. Codificadores digitales y captadores binarios
4.1. Codificadores numéricos (encoders)
4.1.1. Codificadores incrementales
4.1.2. Codificadores absolutos
4.1.2.1. Características de los encoders
4.2. Captadores Binarios
4.2.1. Detectores de proximidad inductivos
4.2.2. Detectores de proximidad capacitivos
4.2.2.1. Características de los detectores de proximidad
4.2.3. Detectores fotoeléctricos
4.2.3.1. Detector fotoeléctrico de barrera
4.2.3.2. Detector fotoeléctrico tipo réflex
4.2.3.3. Detectores fotoeléctricos tipo autoréflex
4.2.4. Detectores de proximidad magnéticos
4.2.5. Detectores de posición electromecánicos
4.2.5.1. Características de los finales de carrera
4.3. Preaccionadores eléctricos
4.3.1. El Relé
4.3.2. El Relé de enclavamiento
4.3.3. El Contactor
4.4. Tecnología neumática
4.4.1. Funciones lógicas neumáticas
4.4.2. El módulo secuenciador neumático
4.4.3. El distribuidor neumático
5. Autómatas Programables Industriales

5.1. Introducción
5.1.1. Estructura de un Autómata Programable Industrial
5.1.2. Arquitectura de un Autómata Programable
5.1.2.1. Organización de la memoria
5.1.2.2. Fases de operación en marcha y parada
5.1.2.3. Estructura de un programa
5.1.3. Tipos de Ciclos de funcionamiento
5.1.3.1. Parámetros de evaluación de las prestaciones de un Autómata Programable
5.1.4. Tipos de lenguajes de programación
5.1.5. Diagramas de funciones lógicas
5.1.6. Módulos de comunicación con el entorno
5.1.6.1. Módulos especiales
5.1.6.2. Direccionamiento y codificación de las variables de E/S 5.1.7. Las agresiones del entorno industrial

6. Sistemas de eventos discretos: herramientas de modelado
6.1. Introducción a los sistemas dinámicos de eventos discretos
6.2. Características de los Sistemas de Eventos Discretos
6.2.1. El concepto de evento
6.3. Ejemplos típicos de sistemas de eventos discretos
6.3.1. Sistemas de colas
6.3.2. Sistemas de computadores
6.3.3. Sistemas de comunicación
6.3.4. Sistemas de fabricación
6.3.5. Sistemas de tráfico
6.4. Introducción a las redes de Petri
6.4.1. Definiciones de las redes de Petri
6.4.1.1. Lugares de entrada y salida
6.4.1.2. Tipos de Nodos de las RdP
6.4.1.3. Redes de Petri ordinarias y generalizadas
6.4.1.4. Marcado de una red de Petri
6.4.1.5. Disparo de una transición
6.4.1.6. Tipos de Redes de Petri
6.4.2. Propiedades de las redes de Petri
6.4.2.1. El marcado
6.4.3. Ecuación fundamental de las redes de Petri
6.4.3.1. Vector característico
6.4.3.2. Matriz de Incidencia
6.4.3.3. Red de Petri viva
6.4.3.4. Red de Petri limitada
6.4.3.5. Red de Petri conforme
6.4.4. Arcos inhibidores
6.4.5. Marcado invariante
6.4.6. Capacidad de las RdP en la representación de las relaciones entre subprocesos
6.4.6.1. Secuenciación de tareas
6.4.6.2. Selección de secuencias
6.4.6.3. Sincronización
6.4.6.4. Concurrencia
6.4.6.5. Compartición de recursos
6.4.6.6. Memorización
6.4.6.7. Ejecución en alternancia 6.4.6.8. Lectura
6.4.6.9. Limitación de capacidad
6.4.7. Redes de Petri no-autónomas
6.4.7.1. Redes de Petri sincronizadas
6.4.7.2. Redes de Petri temporizadas
6.5. Interpretación de las redes de Petri

7. Introducción al Grafcet
7.1. El Grafcet: Gráfico de Mando etapa/transición
7.1.1. Definición de conceptos y elementos gráficos asociados
7.1.1.1. Etapa
7.1.1.2. Acción asociada
7.1.1.3. Transición y receptividad
7.1.1.4. Arco
7.1.1.5. Trazos paralelos
7.2. Reglas de Evolución
7.2.1. Condiciones evolutivas: las cinco reglas del Grafcet
7.3. Estructuras en el Grafcet
7.3.1. Estructuras básicas
7.3.1.1. Secuencia única
7.3.1.2. Secuencias paralelas
7.3.2. Estructuras lógicas en el Grafcet
7.3.2.1. Divergencia en OR
7.3.2.2. Convergencia en OR
7.3.2.3. Divergencia en AND
7.3.2.4. Convergencia en AND
7.3.2.5. Saltos Condicionales
7.4. Ejemplos de aplicación
7.5. Macro-representaciones
7.5.1. El concepto de macro-etapa: repetición de secuencias
7.5.1.1. Representación de la macro-etapa

8. Implementación del automatismo a partir del Grafcet
8.1. Introducción
8.2. Módulo secuencial de etapa
8.3. Obtención de las funciones lógicas a partir del diagrama Grafcet
8.3.1. Ecuación de activación/desactivación de etapa
8.3.2. Ecuaciones de activación de operaciones de mando
8.4. Ecuaciones de activación/desactivación y estructuras lógicas
8.4.1. Divergencia en OR
8.4.2. Convergencia en OR
8.4.3. Divergencia en AND
8.4.4. Convergencia en AND
8.4.5. Las etapas de inicialización
8.5. Normas especiales de representación Grafcet
8.5.1. Evoluciones simultáneas
8.5.2. Secuencias exclusivas
8.5.3. Secuencias con prioridad
8.5.4. Acción mantenida
8.6. Las temporizaciones y contadores en el Grafcet
8.6.1. Utilización de los contadores en el Grafcet
8.6.2. Transiciones por flancos
8.6.3. Efecto del tipo de preaccionador sobre los modelos Grafcet
8.6.4. Implementación sobre Autómatas Programables Industriales: tabla de asignación de variables
8.7. Estrategia de diseño para sistemas de mayor complejidad
8.7.1. Subproceso de transferencia e indexado
8.7.2. Subproceso de marcado
8.7.3. Subproceso de taladrado
8.7.4. Subproceso de modelado
8.7.5. Estructuración de las secuencias
9. Diseño estructurado
9.1. Introducción
9.2. Modos de Marcha
9.2.1. Marchas automáticas
9.2.2. Marchas de intervención
9.2.2.1. Funcionamiento semiautomático: Marcha ciclo a ciclo - Ciclo único
9.2.2.2. Funcionamiento Automático: marcha ciclo automático - ciclos continuos
9.2.3. Marchas de ajuste del sistema
9.3. La Seguridad
9.3.1. Tratamiento de alarmas y emergencias
9.3.2. Ejemplo de aplicación
9.4. Diseño estructurado de los sistemas de control automático
9.4.1. Diagramas jerarquizados y forzado de situaciones
9.4.2. Orden de forzado
9.4.2.1. Reglas de forzado
9.4.3. Aplicación del diseño estructurado

10. Guía de estudio de los modos de marcha y paro de los sistemas automatizados: GEMMA
10.1. Introducción
10.2. Principales conceptos
10.2.1. Constitución de un GEMMA
10.2.2. Clasificación de los modos de marcha y parada
10.2.2.1. Grupo F: procedimientos de funcionamiento
10.2.2.2. Grupo A: procedimientos de parada
10.2.2.3. Grupo D: procedimientos de fallos
10.3. Método general de utilización de GEMMA
10.3.1. Identificación y definición de los estados y de las uniones
10.4. Grupo F: Procedimientos de funcionamiento
10.4.1. F1: Producción normal
10.4.2. F2: Marchas de preparación
10.4.3. F3: Marchas de cierre
10.4.4. Grupo F: marchas manuales de pruebas y de mantenimiento
10.4.4.1. F4: marchas de verificación en el desorden
10.4.4.2. F5: marchas de verificación bajo orden
10.4.4.3. F6: marchas de test
10.5. Grupo A: procedimientos de parada de la parte operativa
10.5.1. A1: parada en el estado inicial
10.5.2. A2: parada solicitada en fin de ciclo
10.5.3. A3: parada solicitada en un estado determinado
10.5.4. A4: parada obtenida
10.5.5. A5: preparación para la reposición en marcha después de un fallo
10.5.6. A6: puesta de la parte operativa en el estado inicial
10.5.7. A7: parada de urgencia; puesta de la parte operativa en un estado determinado
10.6. Grupo D: procedimientos de fallos de la parte operativa
10.6.1. D1: parada de urgencia
10.6.2. D2: diagnóstico y/o tratamiento de fallos
10.6.3. D3: producción no obstante
10.7. Estados de la parte de control: grupo de estados
PZ 10.7.1. PZ1: puesta de la parte de control sin energía
10.7.2. PZ2: puesta de la parte de control en estado de marcha
10.7.3. PZ3: puesta de la P.C. fuera del estado de marcha GLOSARIO REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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