Automatización industrial: Que é? (Básicos e Tipos)

Debido aos rápidos avanços na tecnoloxía, todos os sistemas de procesamento industrial, fábricas, maquinaria, instalacións de proba, etc., pasaron da mecanización á automatización. Un sistema de mecanización require a intervención humana para operar a maquinaria manual. Á medida que evolucionaron novas e eficientes tecnoloxías de control, o control automatizado por ordenador está sendo impulsado pola necesidade de alta precisión, calidade, precisión e rendemento dos procesos industriais.
A automatización é un paso máis allá da mecanización que fai uso de dispositivos de alto control para procesos de fabricación ou produción eficientes.

Que é a automatización industrial

A automatización industrial é o uso de dispositivos de control como PC/PLCs/PACs, etc. para controlar procesos industriais e maquinaria eliminando tanta intervención humana como sexa posible, e substituíndo as operacións de montaxe perigosas por operacións automatizadas. A automatización industrial está estreitamente ligada á enxeñaría de control.

A automatización é un termo xeral aplicado a calquera mecanismo que se move por si mesmo ou é autodirixido. A palabra 'automatización' deriva das palabras gregas antiguas de Auto (que significa ‘auto’) Matos (que significa ‘móbil’). En comparación coas sistemas manuais, os sistemas de automatización proporcionan un rendemento superior en termos de precisión, potencia e velocidade de operación.

No control de automatización industrial, un gran número de variables de proceso como a temperatura, o fluxo, a presión, a distancia e os niveis de líquidos poden ser detectados simultaneamente. Todas estas variables son adquiridas, procesadas e controladas por sistemas complexos de microprocesadores ou controladores de procesamento de datos baseados en PC.

Os sistemas de control son parte esencial dun sistema de automatización. As diversas técnicas de control en bucle cerrado aseguran que as variables de proceso sigan os puntos de conxunto. Ademais desta función básica, o sistema de automatización emprega diferentes outras funcións como o cálculo de puntos de conxunto para sistemas de control, o arranque ou parada da planta, o monitoreo do rendemento do sistema, a programación de equipos, etc. Os sistemas de control combinados con o monitoreo adaptados ao entorno operativo na industria permiten un sistema de produción flexible, eficiente e fiábel.

O sistema automatizado necesita produtos de hardware e software especiais e dedicados para implementar sistemas de control e monitorización. Nos últimos anos, hai un número crecente de tales produtos desenvolvidos por diversos fornecedores que proporcionan os seus produtos de software e hardware especializados. Algunhas destas empresas son Siemens, ABB, AB, National Instruments, Omron, entre outras.

Tipo de automatización industrial

A automatización industrial é o uso de sistemas asistidos por ordenador e maquinaria para operar varias operacións industriais de forma ben controlada. Dependendo das operacións implicadas, os sistemas de automatización industrial están principalmente clasificados en dous tipos: automatización de plantas de proceso e automatización de fabricación.

Automatización de plantas de proceso

Nas industrias de proceso, o produto resulta de moitos procesos químicos baseados en algúns materiais crus. Algúns exemplos destas industrias son farmacéutica, petroquímica, industria do cemento, industria do papel, etc. Polo tanto, a planta de proceso global está automatizada para producir unha alta calidade, maior produtividade, control físico de alta fiabilidade das variables de proceso.

A figura anterior mostra a jerarquía do sistema de automatización de proceso. Consiste en varias capas que representan compoñentes ampliamente distribuídos nunha planta de proceso.

Nivel 0 ou Planta: Este nivel consiste en máquinas que están máis próximas aos procesos. Neste, sensores e actuadores son usados para traducir as señales das máquinas e as variables físicas para análise e para producir as señales de control.

Control de proceso directo: Neste nivel, os controladores automáticos e os sistemas de monitorización obtén a información do proceso a partir dos sensores e, en consecuencia, dirixe os sistemas de actuadores. Algúns das tarefas deste nivel son-

• Adquisición de datos

• Monitorización da planta

• Verificación de datos

• Control en bucle aberto e cerrado

• Informe

Control supervisório da planta: Este nivel comanda os controladores automáticos establecendo obxectivos ou puntos de conxunto. Cuida do equipamento de control para un control óptimo do proceso. Algúns das tarefas deste nivel son:

• Monitorización do rendemento da planta

• Control óptimo do proceso

• Coordinación da planta

• Detección de fallos, etc.

Programación e control de producción: Este nivel resolve problemas de toma de decisións como a asignación de recursos, o obxectivo de produção, a xestión de mantemento, etc. As tarefas deste nivel inclúen:

• Despacho de producción

• Control de inventario

• Supervisión de producción, informe de producción, etc.

Xestión da planta: Este é o nivel superior da automatización da planta de proceso. Lida máis con actividades comerciais que técnicas. As tarefas deste nivel inclúen-

• Análise de mercado e cliente

• Estadísticas de pedidos e ventas

• Planificación de producción

• Balance entre capacidade e pedidos, etc.

Sistema de automatización de fabricación

As industrias de fabricación producen o produto a partir de materiais usando máquinas/robótica. Algúns destes sectores de fabricación inclúen textil y vestuario, vidro e cerámica, alimentos e bebidas, fabricación de papel, etc. As novas tendencias nos sistemas de fabricación están utilizando sistemas de automatización en todas as etapas, como a manipulación de materiais, maquinado, ensamblaxe, inspección e embalaxe. Con o control asistido por ordenador e os sistemas robóticos industriais, a automatización de fabricación torna-se moi flexible e eficiente.

A figura seguinte mostra a jerarquía do sistema de automatización de fabricación, onde todos os niveis funcionais están automatizados mediante a utilización de diferentes ferramentas de automatización.