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Universidad de Oriente
Núcleo de Monagas
Departamento de Ingeniería de Sistemas
Curso Especial de Grado - Área: ACPI 4 Coh...
ÍNDICE
INTRODUCCIÓN..........................................................................................................
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INTRODUCCIÓN
Desde los inicios de la era industrial se ha procurado la mejora constante de la
productividad, por lo que ...
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MARCO TEÓRICO
El computador en el control de procesos industriales.-
La aplicación del computador en el control de proce...
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Evolución histórica de la tecnología del control por computador aplicada al control de
sistemas continuos:
El desarrollo...
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En pocos años el número de ordenadores dedicados a control de procesos pasa de 5000 en
1970 a 50000 en 1975. Estos Minic...
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En la actualidad el computador y el control:
En la actualidad el computador ha tenido la misma aplicabilidad de antes y ...
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DISCUSIÓN
El computador desde su creación se convirtió en una herramienta clave e
imprescindible para la sociedad insert...
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microcomputadores eran capaces de general un solo proceso sin embargo el entorno en el
cual trabajaba era más digerible ...
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CONCLUSIÓN
Después de haber leído y comprendido todo lo anteriormente planteado no queda
más que decir que el computador...
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BIBLOGRAFÍA
El computador en el control de procesos industriales tomado el 29 de Enero de 2016 desde:
http://automata.cp...
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Computador, el control. unidad 1 ERP

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Computador, el control. unidad 1 ERP

  1. 1. Universidad de Oriente Núcleo de Monagas Departamento de Ingeniería de Sistemas Curso Especial de Grado - Área: ACPI 4 Cohorte Estrategias para la Automatización Industrial La evolución del computador, del control y de las comunicaciones en la industria a lo largo de la historia Unidad I: Introducción a la Automatización Industrial Profesor: Bachilleres: Ing. Judith Devia Pinto Oliveros, Rosmar Rosario C.I 20.404.889 Rodríguez Omogrosso Mario Alejandro C.I 21.348.205 Equipo ERP Maturín, enero 2016
  2. 2. ÍNDICE INTRODUCCIÓN..................................................................................................................1 MARCO TEÓRICO ...............................................................................................................2 El computador en el control de procesos industriales.- ......................................................2 Aplicaciones del Computador: ...........................................................................................2 Evolución histórica de la tecnología del control por computador aplicada al control de sistemas continuos: .............................................................................................................3 Control en tiempo real: .......................................................................................................4 Hardware y software de los sistemas de tiempo real:.........................................................4 En la actualidad el computador y el control: ......................................................................5 La comunicación en la industria:........................................................................................5 DISCUSIÓN ...........................................................................................................................6 CONCLUSIÓN.......................................................................................................................8 BIBLOGRAFÍA .....................................................................................................................9
  3. 3. 1 INTRODUCCIÓN Desde los inicios de la era industrial se ha procurado la mejora constante de la productividad, por lo que la automatización de procesos se convirtió en un factor prioritario en las empresas de diferente índole. A lo largo de la historia se ha podido evidenciar que el control la supervisión y las comunicaciones juegan un papel de gran importancia tanto a nivel interpersonal como a nivel industrial “hablando de las empresas”, es por ello que a través del tiempo ha existido un incesante y arduo trabajo por el mejoramiento de herramientas que ayuden a estos a desarrollarse de manera tal que ayuden de alguna manera u otra al hombre para llevar a cabo las distintas actividades a las que está sometido logrando así darle mayor seguridad y aplicabilidad en sectores de mayor necesidad. En la siguiente investigación se procurara dar a relucir aspectos relacionados con el computador el control y las comunicaciones como factor influyente en el sector industrial a lo largo de la historia, pudiendo así de manera sistemática desglosarlo a través de diferentes periodos y con sus aplicabilidades a lo largo de los distintos periodos.
  4. 4. 2 MARCO TEÓRICO El computador en el control de procesos industriales.- La aplicación del computador en el control de procesos supone un salto tecnológico enorme que se traduce en la implantación de nuevos sistemas de control en el entorno Industria y posibilita el desarrollo de la navegación espacial. Desde el punto de vista de la aplicación de las teorías de control automático el computador no esta limitado a emular el cálculo realizado en los reguladores analógicos El computador permite la implantación de avanzados algoritmos de control mucho más complejos como pueden ser el control óptimo o el control adaptativo. El objetivo en un principio era sustituir y mejorar los reguladores analógicos, pero este objetivo se fue ampliando dada las capacidades de los computadores en realizar un control integral de las plantas de fabricación, englobando también la gestión de la producción. Aplicaciones del Computador: Las principales aplicaciones industriales del computador son:  Adquisición de datos. Consiste en la recogida, tratamiento y almacenamiento de los datos.  Supervisión. En esta función el computador no efectúa directamente el control de proceso. Se conecta a los controladores del proceso (autómatas, reguladores PID…) por medio de un sistema de comunicación serie o por una red de comunicaciones industrial. La principal función es la ayuda al operador de planta. El computador suministra al computador unas informaciones elaboradas como pueden ser alarmas, tratamiento de fallos, procedimientos de rearme.  Control secuencial. En esta función el computador suele tomar la forma de autómata programable, en el cual se ejecutan programas de control de sistemas secuenciales.  Control analógico digital. Es una forma de control que se utilizaba con los primeros computadores en la cual el computador se encargaba de elaborar la consigna de los bucles analógicos.  Control digital directo. El computador ejecuta directamente el control del proceso continuo. Toma la forma de regulador industrial o de computador industrial con tarjetas de interface con el proceso.  Análisis de datos. Función clásica de los computadores de gestión en el que se analizan los datos de producción por medio de herramientas de ofimática. Las ventajas del uso del computador en el control de procesos son múltiples, entre ellas se podría nombrar una mayor eficacia de las operaciones, mayor seguridad y una reducción drástica de las operaciones manuales.
  5. 5. 3 Evolución histórica de la tecnología del control por computador aplicada al control de sistemas continuos: El desarrollo de la tecnología del computador aplicada al control de procesos industriales, recibió a finales de los años cincuenta un gran impulso debido a que existían industrias como las refinerías de petrolíferas donde los procesos a controlar en este tipo de plantas son complicados. Los sistemas de control disponibles estaban bastante limitados, implicando en el proceso de fabricación a gran cantidad de mano de obra, como sucedía en la Industria de producción de papel. La calidad de la producción dependía en muchos casos de la experiencia del operario y de su rapidez de reacción ante situaciones anómalas. Era por decirlo un control semiautomático y semimanual. Los operarios eran quienes decidían cuales eran las referencias de mando más adecuadas para el sistema de control analógico. El primer trabajo sobre la aplicación del computador al control Industrial aparece en un artículo realizado por Brown y Campbell en el año 1950. Brown, G.S., Campbell, D.P.: Instrument engineering: its growth and promise in process- control problem [Brown 50]. En dicho artículo aparece un computador controlando un sistema mediante bucle de realimentación y prealimentación. Los autores asumen que los elementos de cálculo y control del sistema deben ser computadores de cálculo analógicos, pero sugieren el posible uso de un computador digital. La primera instalación industrial de un computador la realiza la compañía de suministro eléctrico "Louisiana Power and Light" que instaló en septiembre de 1958 un ordenador Daystrom para monitorizar la planta de producción de energía en Sterling, Louisiana. Pero este no era un sistema de control industrial. Su función era supervisar el correcto funcionamiento de la instalación. El primer computador dedicado a control industrial se instaló en la refinería de Port Arthur, en Texas. La compañía Texaco Company instaló un RW-300 de la casa Ramo- Wooldridge. La refinería comenzó a funcionar controlada en bucle cerrado por computador el 15 de Marzo de 1959. En 1961 la Monsanto comienza a diseñar un control digital directo (DCC) para una planta en Texas city y un sistema de control jerarquizado para el complejo petroquímico de Chocolate Bayou. En el control digital directo el computador controla directamente el proceso, tomando medidas del proceso y calculando la acción a aplicar. El primer control digital directo se instala en la planta de amoniaco y soda de la compañía Imperial Chemical Industries en Fleetwood (Reino Unido), mediante un ordenador Ferranti Argus 200. Comenzó a funcionar en noviembre de 1962. La mejora de los sistemas de control por computador condujo a sistemas que ejecutaban el control digital directo en un ordenador y en el mismo o en otro ordenador se ejecutaba un programa encargado de elaborar las consignas. A finales de los años sesenta y principios de los setenta se desarrollan los Minicomputadores que encuentran gran aplicación en el control de procesos industriales.
  6. 6. 4 En pocos años el número de ordenadores dedicados a control de procesos pasa de 5000 en 1970 a 50000 en 1975. Estos Minicomputadores disponían de una memoria de hasta 124 Kbytes, disco duro y de unidad de disco flexible para almacenamiento. Control en tiempo real: Los requisitos del control de tiempo real se manifiestan en una de sus características principales: las restricciones temporales a que está sometido. Estas son inherentes al funcionamiento de los sistemas de tiempo real. Para tareas periódicas de control, vienen impuestas por el período de muestreo con que se debe ejecutar el algoritmo de control. Para otro tipo de tareas periódicas como pueden ser tareas de tratamiento de datos, tareas gráficas o de supervisión, tareas de comunicación los restricciones temporales no son tan estrictas y muchas veces el diseñador de las aplicaciones dispone de un margen donde elegir. Estas restricciones temporales también implican prioridad de ejecución, siendo comúnmente las tareas dedicadas al control las más frecuentes y por lo tanto las que se deben ejecutar con mayor prioridad, interrumpiendo en el caso de los sistemas monoprocesadores a todas las demás tareas. También pueden existir tareas de control que se ejecuten con períodos grandes como en las aplicaciones de control de variables lentas como la temperatura, existiendo algunas otras tareas con períodos de ejecución menor. Pero la tarea de control es la más crítica dado que es la que actúa de interface con el proceso y debe garantizar su correcto funcionamiento. Hardware y software de los sistemas de tiempo real: Todas estas consideraciones conllevan que el hardware y el software de los sistemas de tiempo real deban cumplir una serie de condiciones. En el hardware conduce al desarrollo de los elementos adecuados que sirvan de interface con el proceso y de gestión de las restricciones temporales. Así se van desarrollando periféricos especializados como tarjetas de adquisición de datos con conversores analógico/digitales y digitales/analógicos. Tarjetas con relojes de alta precisión que unidos a sistemas de interrupciones evolucionados permiten atender correctamente los requisitos temporales de las aplicaciones de control en tiempo real. En los años 70 se desarrollan nuevos sistemas de computación repartidos que podían adoptar estructuras centralizadas o distribuidas. En los sistemas centralizados las decisiones del control las toma el computador central, pero alrededor de él se acoplan una serie de periféricos, algunos de ellos especializados capaces de realizar determinadas tareas. Estos periféricos intercambian datos con y reciben órdenes del ordenador central por medio de una red de comunicaciones. Los sistemas descentralizados o distribuidos consisten en un conjunto de unidades de control que pueden tomar decisiones autónomas, intercomunicándose por medio de una red de comunicaciones. Desde el punto de vista del software los lenguajes y también las metodologías de desarrollo de las aplicaciones deben suministrar las herramientas y mecanismos necesarios para que los sistemas de control de tiempo real cumplan todas las características de restricciones temporales, tolerancia a fallos y seguridad de funcionamiento.
  7. 7. 5 En la actualidad el computador y el control: En la actualidad el computador ha tenido la misma aplicabilidad de antes y algunas adicionales que se han sumado debido a la creación de nuevos procesos industriales de control pero sin embargo se siguen considerando los mismos parámetros y paradigmas solamente que de una forma modificada visualmente y con mayor facilidades debido a que el avance de la tecnología así lo permite ya que este lo que busca es que cada día la interacción del computador sea más fácil entre el usuario final u operador y la máquina. Las aplicaciones del computador en la fase de control y supervisión ya no se ve como una opción o algo que fuera bueno aplicar sino que simplemente es una “necesidad” ya que la idea es ir en un mejoramiento y avance continuo y no una decadencia de las acciones que se han logrado adherir y automatizar a lo largo del tiempo logrando mejoras en las mismas en todos los ámbitos. La comunicación en la industria: En la búsqueda de la integración de las Comunicaciones industriales, fueron desarrolladas las Redes de Comunicaciones Industriales (RCI). Las R.C.I, tienen su origen en los estudios efectuados por la fundación FielBus, que buscaba la creación y desarrollo de esquemas de Comunicaciones universales y de arquitectura abierta. La red Profibus está basada en los estándares de FielBus, realiza el proceso de adquisición de datos y los transmite a niveles gerenciales, pudiendo comunicarse a través de Ethernet y realizar aplicaciones en Novell Net o TCP/IP en paralelo y sin producir interferencia entre ellas. El medio físico que soporta a Profibus está integrado por una Red Eléctrica (cable bifilar trenzado), Red óptica (cable de fibra óptica) o una combinación de ambas. En la década de 1980 las comunicaciones industriales comenzaron a realizarse mediante comunicaciones digitales punto a punto para seguidamente luego evolucionar a las que conocemos como redes multipuntos.
  8. 8. 6 DISCUSIÓN El computador desde su creación se convirtió en una herramienta clave e imprescindible para la sociedad insertándose en esta de manera continua y logrando captar todos los espacios posibles a través de su evolución. Tanto a nivel personal como empresarial la utilización de los computadores ha marcado pauta y a nivel industrial ha marcado la el punto de diferenciación especial para considerar el éxito de la gerencia y los controles procedimentales de estas. La evolución del computador ha sido gradualmente acelerada ya que los intentos por poder satisfacer las necesidades de automatizar los procesos en las industrias ha sido elevada. El computadora nace con una necesidad, ahora la pregunta es cuál es esa necesidad? Pues la respuesta es muy fácil y se resume en una palabra “controlar y supervisar” , la inserción de las computadoras en el mercado y la utilización de las mismas se llevó a cabo con la premisa y la necesidad de ayudar al hombre a controlar los procesos que podrían generarse en el entorno empresarial tanto a nivel gerencial como a nivel operativo, en la historia de la teoría de control y enmarcando la computadora como factor influyente exponencial encontramos que el primer movimiento de la necesidad del computador en la industria fue aproximadamente en 1950 donde nace la carencia de un control que pudiera abarcar los procesos que se generaban en la industria petrolera de esa época donde los procesos que se generaban tenían un alto grado de incomodidad y la producción y su calidad dependía en muchos casos de la experiencia del operario y la rapidez de reacción que este pudiese tener en determinado momento bajo alguna premura en específico en pocas palabras se puede decir que el proceso de control se llevaba a cabo pero era semiautomático y semimanual. Seguidamente en los años 60 y con avances tecnológicos de las estructuras de los computadores y la inserción de programas para realizar actividades específicas los computadores estaban evolucionando y brindando más facilidades a las industrias sin embargo esto ocasionaba por consiguiente un incremento en el coste de los sistemas en general como tal, debido a esto se dio la tarea de buscar una manera alternativa de englobar lo que era la supervisión y control en un solo ente y que se efectuara de forma digital, esto conllevo a la facilidad de muchas vertientes en el ramo empresarial pero creo dependencia a nivel técnico ya que se necesitaba para poder hacer la utilización de estos sistemas de supervisión y control un operario capacitado que pudiera describir en perfecto detalle un lenguaje o código maquina puro para poder llevar a cabo las instrucciones que desearía el sistema llevase a cabo. Sin embargo aún los procesos no eran del todo automáticos y se seguía en presencia de procesos manuales para poder llevar a cabo las configuraciones necesarias. La lógica implementada para entonces consistía en una cantidad de periféricos elaborados con un fin en específicos y estos a su vez conectados a través de un ordenador que era como tal la central que daba las ordenes a estos periféricos para que ellos actuaran según se les indicaba. Hasta finales del siglo 60 y entrando al siglo 70 fue que se estuvo en presencia de esos microcomputadores industriales y se pasó a la fase de los microcomputadores los cuales disponían de una capacidad de memoria intangible para los procesos de 124 kbps, se emplean ya en esta época los circuitos integrados y el aspecto y punto de vista lógico de los computadores comenzó a tomar otro camino hacia la adaptación de nuevos paradigmas que formasen una idea y una percepción más sólida de lo que era la computación y sobre todo la computación como factor influyente en los procesos de control y supervisión. Estos computadores o
  9. 9. 7 microcomputadores eran capaces de general un solo proceso sin embargo el entorno en el cual trabajaba era más digerible y ofrecía más alternativas de confort y utilización que lo hacían especial para la época. Cabe acotar que todas estas actividades de control se llevaban a cabo la mayoría en tiempo cronometrado por un reloj interno o lógico que colocaba y eran programadas para una actividad a ritmo de el mismo dentro de lo cual se enmarcaban los parámetros del proceso industrial, sin embargo luego de ciertos avances en tecnología y gracias al crecimiento de la rama de las telecomunicaciones y la computación se comenzó a observar y hablar del paradigma de la comunicación ,control y sistemas operativos a tiempo real donde los sistemas operativos comenzaron a adaptar una forma distinta de trabajar donde el tiempo de respuesta era mejorado significativamente , las aplicaciones en distintos rangos se elevaron considerablemente , los factores de velocidad capacidad y gestión de memoria fueron mejorados y el hardware y además el mismo software fue adaptándose consecutivamente en pro a un mejoramiento continuo porcentual que ayudara cada día mas a implementar nuevas aplicabilidades en el sector de la industria y sobre todo en el área de la supervisión y control de los procesos empresariales. Desde entonces y hasta la actualidad la aplicabilidad del computador en los procesos de control a nivel industrial se acentuó cada vez más y cada día se añadían más variables de control en donde el computador debía estar inmerso para su monitoreo e inspección , la preocupación porque los computadores se ajusten para satisfacer cada día mas las necesidades en las industrias es el factor que más se ha acentuado y ha hecho que cada vez se encuentren menos limitaciones para la aplicabilidad de los mismos en cualquier ámbito y proceso. Es de vital importancia entender que hoy en día los procesos de control y supervisión industrial lo son todo al momento de categorizar a una empresa debido a que por lo general estas son medibles y cuantificables en niveles de aceptabilidad con respecto a que tan automatizados controlados y supervisados están sus procesos ya que eso se resume en rentabilidad, entonces partiendo de esa premisa se puede afirmar que hoy por hoy y mientras más pase el tiempo el computador jugara y seguirá jugando vital importancia para el sector industrial porque siempre tendrá un papel fundamental en el manejo de todo lo referente a ella tanto a nivel gerencial como a nivel de procesos internos y externos de la misma encontrándose como factor importante dentro de ella la evolución constante de la tecnología y el mejoramiento de la misma en función na las necesidades y posición rentable de las empresas. Por otro lado y dejándolo como punto más resaltante a describir y aunado a todo lo que antes se desarrolló no puede dejarse por fuera el análisis de lo que fue y es las comunicaciones como factor influyente en las industria, las comunicaciones fueron, son y formaran parte vital de la humanidad y por ende de cualquier ramo del que se quiera indagar, el sector industrial no se escapa de esto, más bien es uno de los sectores donde la comunicación como tal tuvo una vital importancia para el buen desarrollo de las actividades empresariales, la necesidad de buscar nuevas formas de comunicarse más viables ,efectivas y rápidas han conllevado a un mejoramiento continuo de la tecnología en lo que a materia de comunicación se refiere para lograr así que las labores a desempeñarse en el plano de la industria se lleven a cabo en feliz término y como se desea , la búsqueda como tal de la integración de la comunicación en la industria se desarrolló gracias a los estudios incesantes de una fundación llamada Fielbus que no ajustaba otra premisa más que buscar una manera de comunicar abiertamente con la creación de parámetros o esquematizaciones universales que permitieran una comunicación libre y sin obstrucciones ni limitaciones.
  10. 10. 8 CONCLUSIÓN Después de haber leído y comprendido todo lo anteriormente planteado no queda más que decir que el computador el control, la supervisión y las comunicaciones en el mundo de la industria siempre estará presente y cada vez se acentuará mas porque es el factor clave y decisiva que diferencia a una de las otras empresas en el sector industrial y es clave para el éxito de las mismas ya que los factores de rentabilidad económica se ven exponencialmente en crecimiento al hacer una buena aplicación de esos parámetros y los beneficios que otorgan son tan insuperables que más bien siempre existirá un movimiento incesante porque estos beneficios vayan cada día en incremento en distintos sectores donde aún no los hay logrando así una mejora continua de todos los procesos de supervisión y control a nivel industrial social e intrapersonal. Buscando una perspectiva aplicable de esta temática que se ha planteado al proyecto en curso de un “Diseño de un Sistema de supervisión y control automatizado de ambiente inicial de pollos de engorde en su primera fase de crecimiento. Sector avícola Venezolano” se puede inferir que los principios básicos de lo que ha sido y transcendido a nivel industrial las comunicaciones, el control y el computador son parámetros y opciones que no están absueltas a su utilización debido a que se necesita la aplicación de todos los principios lógicos comunicacionales existentes así como también la implementación de la tecnología moderna para los sistemas de monitoreo además de un compendio de sistemas que permitan de alguna manera u otra mediante el proceso de control , controlar las partes que engloban el fin de la propuesta anteriormente expuesta.
  11. 11. 9 BIBLOGRAFÍA El computador en el control de procesos industriales tomado el 29 de Enero de 2016 desde: http://automata.cps.unizar.es/Historia/Webs/computador_en_el_control_de_proc.htm Arquitectura de computadoras tomado el 29 de Enero de 2016 desde: https://arquitecturadecomputadora.wordpress.com/page/2/ Arquitectura de computadoras en Servidores tomado el 29 de Enero de 2016 desde: https://arquitecturadecomputadora.wordpress.com/category/servidores/

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