La Automatización Industrial es un sistema que sigue una secuencia previamente establecida. El automatismo puede ser cableado o programado.

En ambos casos siempre vamos a distinguir dos partes. Una la de control y otra la de potencia.

En la parte de control se determina el funcionamiento de la secuencia de operaciones. Es un sistema secuencial donde previamente se han almacenado las instrucciones a realizar.

La Automatización Industrial, basada en los automatismos cableados es la más sencilla de todas. El control es mediante contactores y cableado. Este se realiza interconectando contactores, salidas auxiliares, pulsadores interruptores y sensores como finales de carrera, por ejemplo.

En la parte de control, se actúa sobre la carga. El control será cableado y los mecanismos de actuación más sencillos son los relés y los contactores. Este último es un dispositivo eléctrico formado por dos partes.

1. Tiene una bobina que al paso de la corriente eléctrica crea un campo magnético.

2. Tienen unos contactos eléctricos que se abren o cierran en función de ese campo magnético. La bobina va unida a la salida del circuito de control y los contactos eléctricos van unidos al circuito de potencia. Y cuando el contactor es de poca potencia se suele conocer como relé.

Los contactos pueden estar abiertos o cerrados, pueden ser de fuerza o también pueden ser auxiliares para ayudar en la programación cableada, por ejemplo en un enclavamiento.

La bobina es un conjunto de espiras diseñadas para formar un campo magnético determinado capaz de poder actuar sobre los contactos eléctricos asociados.

En el interior de la bobina se encuentra el núcleo magnético en el que aparece el campo magnético inducido por el creado al pasar la corriente eléctrica por las espiras. Este campo magnético es el que abre o cierra los contactos asociados.

La bobina es preferible que esté conectada a tensiones reducidas. Siempre es aconsejable trabajar con tensiones reducidas para el control, por seguridad. Por ejemplo 12 ó 24 V.

Para realizar la automatización necesitamos tener los datos de sistema a automatizar. Necesitamos saber las características que tiene que tener el proceso para poder efectuarlo.

La Automatización Industrial basada en los automatismos programados, las secuencias de las operaciones se definen mediante la programación. Esta puede ser sobre un autómata programable o PLC o también sobre un microcontrolador.

La programación más estándar, es la realizada mediante diagramas de contactos, usando biestables programados para establecer las nuevas etapas y borrar las anteriores.

Como autómata programable podemos encontrar el S7-300 de Siemens:

Este sistema también se puede realizar para programar los microcontroladores en “C” siguiendo un diagrama análogo al realizado con autómatas:

La secuencia de operaciones se describe con Grafcet y a continuación se realiza la programación correspondiente en función del tipo de autómata o microcontrolador.

En la Automatización Industrial se necesitan sensores capaces de detectar magnitudes físicas o químicas, llamadas variables de instrumentación, y transformarlas en variables eléctricas. Las variables de instrumentación pueden ser por ejemplo: temperatura, intensidad lumínica, distancia, aceleración, inclinación, desplazamiento, presión, fuerza, torsión, humedad, movimiento.

Podemos encontrar sensores como finales de carrera, detectores de humedad, temperatura, vibración y cualquier otro dispositivo que convierta cualquier magnitud física en una variación eléctrica como por ejemplo los sensores inductivos o capacitivos.

Los finales de carrera son dispositivos electrónicos, neumáticos o mecánicos situados al final del recorrido o de un elemento móvil, como por ejemplo una cinta transportadora, con el objetivo de enviar señales que puedan modificar el estado de un circuito.

Los sensores inductivos son una clase especial de sensores que sirve para detectar materiales metálicos ferrosos. Son de gran utilización en la industria, tanto para aplicaciones de posicionamiento como para detectar la presencia o ausencia de objetos metálicos en un determinado contexto: detección de paso, de atasco, de codificación y de conteo.

En la Automatización Industrial los materiales necesarios son:

• Autómata o PLC o microcontrolador si la programación es programada.
• El contactor y relés auxiliares.
• Interruptores.
• Pulsadores.
• Interruptores de posición.
• Detectores fotoeléctricos.
• Detectores inductivos.
• Detectores capacitivos.
• Detectores ultrasónicos.
• Lámparas de señalización,
• Señalización acústica.
• Temporizadores.
• Relojes programables.
• Variadores de velocidad.
• Sistema de comunicaciones

Este esquema materializa los componentes empleados en la automatización. En función de la automatización requerida podrán variar los tipos de sensores y actuadores.

Autor: Antonio Blanco Solsona del Máster en Energías Renovables y Eficiencia Energética