Laboratorio de Automatización y Robótica

MANUAL_ADM_LOS_LOS_LABS_DE_MECATRONICA.pdf

Objetivos de competencias y habilidades.

Entre las competencias que el alumno puede desarrollar haciendo uso de las instalaciones del Laboratorio de Automatización y Programación de Procesos Industriales tenemos:

· Ser capaz de determinar el tipo de accionamiento más adecuado (neumático, hidráulico o eléctrico) para una máquina o proceso concreto.


· Conocer el funcionamiento de los principales elementos (actuadores, válvulas etc.) y su cometido en los circuitos más habituales de ambas tecnologías. Saber dimensionarlos y elegirlos en los catálogos comerciales.


· Conocer la simbología utilizada en los circuitos de las dos tecnologías. Ser capaz de entender y concebir circuitos que den respuesta a procesos sencillos.

· Manejar un programa de simulación para el análisis y diseño de los circuitos de ambas tecnologías.

· Ser capaz de automatizar procesos sencillos en los que intervienen estas tecnologías, utilizando para ello autómatas programables (PLC) y diferentes tipos de sensores.

· Estar preparado para, trabajando en equipo, diseñar y desarrollar un proyecto completo de automatización mediante tecnología Neumática.

· Adquirir conocimientos fundamentales de las tecnologías Neumáticas, Hidráulicas, de Automatización y Control Eléctrico tanto en un plano teórico como práctico.

· Conocer las ventajas y los inconvenientes de los accionamientos neumáticos e hidráulicos frente a los accionamientos eléctricos


El Laboratorio de Automatización y Programación de Procesos Industriales (anteriormente conocido como el Laboratorio de Mecatrónica) de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Autónoma de Campeche está conformado por las siguientes áreas:

* Tecnologías Básicas Mecatrónicas Neumáticas

* Tecnologías Básicas Mecatrónicas Hidráulicas

* Tecnologías de Control Eléctrico Mecatrónico

* Automatización y Programación de Procesos Industriales

Tecnologías Básicas Mecatrónicas Neumáticas

El aire comprimido es una de las formas de energía más antiguas que conoce el hombre. Aunque sus rasgos básicos se encuentran entre los más antiguos de la humanidad, no fue sino hasta el siglo pasado cuando empezaron a investigarse sistemáticamente su comportamiento y reglas. Solo desde la década de los 50 se puede hablar de la aplicación industrial de la neumática en los procesos de fabricación.

La introducción verdadera y generalizada de la neumática en la industria se inicio cuando eran cada vez más demandados los procesos automáticos. Actualmente ya no se concibe una moderna explotación industrial sin el aire comprimido y se utilizaban en los procesos industriales más variados, y todo tipo de aparatos neumáticos. Las soluciones neumáticas son robustas, versátiles y fáciles de dominar desde un punto de vista técnico.

La neumática se ha convertido en un elemento imprescindible en la automatización de la producción de los siguientes sectores industriales:

- Industria automotriz

- Producción de energía

- Industria textil

- Refinerías e industrias petrolíferas

- Imprentas y artes gráficas

- Máquinas del embalaje

- Industria del calzado

- Construcción y obras públicas

- Industrias agroalimentarias

- Siderurgia y minería

- Industria química

- Robótica

El área de Tecnologías Básicas Mecatrónicas Neumáticas del laboratorio cuenta con los siguientes materiales (entre otros):

· Válvulas neumáticas y electroneumáticas

· Reguladores de flujo

· Válvulas combinatorias y selectoras

· Cilindros de simple y doble efecto

· Detectores de proximidad inductivos y capacitivos

· Temporizadores

· Sensores ópticos, fotoeléctricos, de proximidad y magnéticos

· Generadores y pinzas de vacío

· Compresores neumáticos

Tecnologías Básicas Mecatrónicas Hidráulicas

En los modernos centros de producción y fabricación, se utilizan sistemas hidráulicos. La palabra ‘hidráulica’ proviene del griego “hydro” que significa ‘agua’, y ‘aulos’ que significa cañería o tubo. Por tanto, la Hidráulica es la rama de la mecánica de fluidos que se encarga del estudio de las propiedades de los fluidos sometidos a presión. La gran cantidad de campos de aplicación es expresión de la importancia que asume la hidráulica en las modernos técnicas de automatización: en la actualidad las aplicaciones de la hidráulica son muy variadas, reflejadas en equipos que permiten trabajos cada vez con mayor precisión y con mayores niveles de energía, lo que sin duda ha permitido un creciente desarrollo de la industria en general.

La hidráulica es parte fundamental de los siguientes campos de aplicación:

- Todo tipo de máquinas de producción y montaje

- Vías de transporte

- Equipos de elevación y transporte

- Prensas

- Máquinas para moldear por inyección

- Laminadoras

- Elevadores

- Máquinas para la construcción

- Volquetes, palas mecánicas, elevadores de carga

- Máquinas para la agricultura

El área de Tecnologías Básicas Mecatrónicas Hidráulicas del laboratorio cuenta con los siguientes materiales (entre otros):

· Válvulas limitadoras y de antirretorno

· Cilindros de simple y doble efecto

· Válvulas de palancas

· Manómetros y sensores de caudal digitales

· Reguladores y divisores de caudal

· Motores hidráulicos

· Sensores de presión y temperatura

· Electroválvulas

· Presostatos

· Compresores hidráulicos

· Relevadores

· Entradas de señales eléctricas

Tecnologías de Control Eléctrico

Cuando hablamos de “control eléctrico” nos estamos refiriendo a aquellas variables de salida que tiene un controlador de un proceso automatizado. La salida de un controlador puede ser configurada de tal manera que pueda ofrecer el mejor servicio de la variable obtenida de un proceso a controlar. Un controlador es un instrumento que toma una señal desde un sensor, la compara con un “setpoint” y ajusta la salida de control. Existen variados tipos de arquitectura de controladores, pero la mayoría presenta al menos un tipo de control de salida.

Los servoaccionamientos tienen un papel central en la automatización, ya que en los últimos años se han convertido en el accionamiento estándar gracias a la más moderna tecnología de control.

El área de Tecnologías de Control Eléctrico Mecatrónico cuenta con los siguientes recursos (entre otros):

· Motores a pasos

· Servomotores

· Inversores de frecuencias

· Grabadores de Microcontroladores

· Placas de trabajo para Microcontroladores

· Fuentes de voltaje regulables

· Multímetros

· Kits de construcción robótico LEGO MINDSTORMS®

Automatización y Programación de Procesos Industriales

Pocas industrias tienen tantas facetas o son tan interesantes como la industria de proceso, que fabrica una amplia grama de productos para los más diversos sectores de la vida cotidiana. Aunque los productos finales pueden diferir, la automatización hace grandes avances en cada una de estas áreas. La competición internacional y la presión resultante para aumentar constantemente la productividad, así como la continua ampliación de variantes, los estrictos requerimientos para los procesos y el aseguramiento de la calidad, exigen soluciones para automatizar.

Es prohibitivamente caro parar un sistema industrial para facilitar la formación. Una formación amplia en las áreas individuales de la automatización de procesos requiere sistemas de modelos orientados a la industria o instalaciones de formación. "Aprender haciéndolo" y "orientación al proceso" son dos principios clave para conseguir con éxito hasta los más detallados objetivos didácticos en la tecnología de procesos. La modularidad del sistema de aprendizaje permite realizar una amplia gama de configuraciones para procesos de producción típicos de industrias muy diferentes en un entorno de aprendizaje seguro.

El área de Automatización y Programación de Procesos Industriales cuenta con los siguientes equipos (entre otros):

· Sistema de Producción Modular (MPS) FESTO, conformado por los siguientes módulos:

o Estación de filtrado

o Estación de mezcla

o Estación de reactor

o Estación de llenado

· Brazo robótico Mitsubishi Serie S

· Sistemas de Control Numérico

· Controles Lógicos Programables SIEMENS

· Torno EMCO

· Fresa EMCO