Fundamentos de Máquinas Eléctricas: Automatización, Control y Robótica

Esquema general de una máquina: Información-control-mecanismos! Actuador! Trabajo/Energía! motor.

Elementos de una máquina

Estructura, motor, mecanismos, circuitos, actuadores, dispositivos de maniobra y control.

Máquinas según su nivel de automatización

Máquinas sin automatismos, con automatismos, de ciclo fijo, programables, inteligentes.

Mecanismos

Son elementos o combinaciones de elementos, generalmente rígidos, que transmiten y transforman las fuerzas y los movimientos. Se emplean para transformar, controlar o facilitar los movimientos.

Sistema de control

Es una combinación de componentes que actúan juntos para controlar un proceso, con el fin de lograr un cierto funcionamiento establecido de antemano.

Formas de control

Maniobra y control manual, maniobra y control semiautomático, maniobra y control automático.

Lazo abierto

La salida no influye en la entrada.

Lazo cerrado

La salida influye en la entrada. Lleva un sensor.

Elementos de maniobra y control manual

Interruptores y pulsadores, volantes, pedales, reóstatos, temporizadores, selectores de programa, mandos a distancia.

Relé

Es un interruptor automático controlado por un circuito. Está formado básicamente por dos elementos:

• Un electroimán, que puede ser activado por una corriente de bajo voltaje.
• Un interruptor, que se abre o se cierra dependiendo de que circule o no corriente por el electroimán.

Los relés se emplean para controlar otros circuitos; por ello, en una instalación con un relé encontramos dos circuitos totalmente independientes:

• El circuito de control, en el que se encuentra el relé y su fuente de alimentación; la corriente que circula por él suele ser continua y de bajo voltaje.
• El circuito a controlar o circuito de potencia, que puede tener diversos componentes. Por él puede circular corriente continua o alterna de cualquier voltaje.

Existen relés capaces de controlar varios circuitos a la vez.

Cómo funciona un relé sencillo

El electroimán, al activarse, atrae una palanca metálica encargada de cerrar el interruptor que controla el otro circuito. Si deja de pasar la corriente a través del electroimán, la palanca volverá a su sitio y se abrirá el interruptor, con lo que dejará de circular la corriente por el otro circuito.

Robot

Es una máquina programable capaz de realizar distintas operaciones o trabajos en sustitución de las personas. Un robot, además, puede captar información de su alrededor, procesarla, y, según cual sea el resultado de este procesamiento, tomar algunas decisiones.

Cinco aplicaciones de los robots

Exploraciones y mantenimiento de instalaciones submarinas y subterráneas, la policía los emplea para desactivar explosivos, en agricultura se usa para la recolección, carga y descarga de cargas y mercancías, en el espacio se utilizan brazos teleoperadores para la construcción y el mantenimiento de las estaciones espaciales, así como vehículos robotizados.

Robótica

Técnica que aplica la informática al diseño y empleo de aparatos que, en sustitución de personas, realizan operaciones o trabajos, por lo general en instalaciones industriales.

Cibernética

Estudio de las analogías entre los sistemas de control y comunicación de los seres vivos y los de las máquinas; y en particular, el de las aplicaciones de los mecanismos de regulación biológica a la tecnología.

Inteligencia artificial

Desarrollo y utilización de ordenadores con los que se intenta reproducir los procesos de la inteligencia humana.