Primera Edición
Evolución del Computador en la industria.
Precisión Y Poder Industrial.
Computador, Industria y Control.
Editorial El computador. El computador le sirve al hombre como una valiosa herramienta para realizar y simplificar muchas de sus actividades. En sí es un dispositivo electrónico capaz de interpretar y ejecutar los comandos programados para realizar en forma general distintas funciones. Para su funcionamiento, recibe la información al través de máquinas a ella conectadas o por medio de un usuario. A esta información se le da el nombre de datos, que pueden ser de tipo analógicos, digitales e híbridos. En la industria fue de vital importancia ya que se inició la integración del computador para almacenar información y alertar de algún problema luego se convirtió en un computador un proceso, hasta llegar a controlar la mayor parte de las funciones de las grandes industrias. Las industria fue transformada gracias a la evolución e integración del computador apoyada en un sinfín de funciones reprogramables.
Contenido
Introducción.
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Evolución del computador del computador en la industria.
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Un computador un proceso.
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Procesos realizados por un Computador.
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Impacto del computador en la 11 Industria.
Conclusión.
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Referencias.
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Grupo Editorial GATEWAY C.A Ing. Gustavo Velásquez Ing. Mónica Rodríguez
Introducción Desde los inicios de la invención del computador mucho antes de interactuar con la industria, los científicos se enfocaron en mejorar e innovar las operaciones del computador para luego darlo a conocer como una herramientas útil para distintas actividades, uno de sus primeros usos fue dado por la industria, la cual manejaba sus actividades de forma manual y no contaba con procesos automatizados o controles de procesos, el computador fue un gran impulso para estas industrias que por lo general no explotan sus grandes aplicaciones pero les servía de gran forma para llevar control de algunos procesos tediosos y organizar información, a medida que el computador fue evolucionando la industria se iba acoplando a estas evoluciones fortaleciendo cada vez su relación al punto de tener dependencia del computador ya que esta herramienta les facilitaba el trabajo de sus actividades. La industria a lo largo de los años se ha enfocado en manejar sus actividades de una forma limpia y organizada con el fin de obtener los mejores beneficios posibles, esto gracias a la intervención del computador capaz de controlar y llevar a cabo los principales procesos que se realizan en la misma. En esta ocasión se resaltaran los procesos y beneficios que se dieron a lo largo de la evolución del computador en la industria.
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Evolución del Computador en la Industria. 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 está 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. 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.
RW-300
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.
cabría suponer de la industria del control y manufactura, sino de los fabricantes de computadoras y de sistemas electrónicos que buscaban nuevos mercados para dar salida a productos que no se habían terminado de adaptar a las aplicaciones militares. 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.
Las primeras aplicaciones de los computadores digitales al control industrial se realizan a finales de los años 50. La iniciativa no parte como
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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 RamoWooldridge. La refinería comenzó a funcionar controlada en bucle cerrado por computador el 15 de Marzo de 1959. En los años 1957-1958 la compañía química Monsanto en cooperación con Ramo-Wooldridge estudian la posibilidad de instalar control por computador. En octubre
de 1958 deciden implantar un sistema de control en la planta de la ciudad de Luling, dedicada a la producción de amoniaco. Comenzó a funcionar el 20 de enero de 1960, pero tenían grandes problemas con el ruido que se introducía en las realimentaciones. Este sistema como otros muchos basados en el ordenador RW- 300 no realizaban un control digital directo sobre las plantas, sino que eran sistemas supervisores dedicados a calcular las referencias óptimas de los reguladores analógicos. Este sistema se denomina control analógicodigital (DAC) o control supervisor. Se debe observar que este esquema de control fue protegido por una patente (EXNER Patent), lo cual ha limitado su aplicación.
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Ordenador Daystrom El ordenador daystrom aunque no fue el principal instalado en la industria fue el prototipo capaz de abrir las puertas de los sistemas de control ya que realizaba un monitoreo de las instalaciones, el cual verificaba las actividades realizadas de forma correcta. 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.
98 bucles y 224 medidas en esta instalación de Fleetwood. En la instalación se sustituyeron los antiguos reguladores analógicos por el computador digital que realizaba sus mismas funciones.
Los computadores utilizados en los primeros años 60 combinaban memorias magnéticas y el programa se almacenaba en programadores cíclicos rotativos.
El sistema disponía de 120 bucles de control y efectuaba la medida de 256 variables. Actualmente se utilizan 7
En estas primeras aplicaciones la solución de determinados problemas suponía un incremento en el coste del sistema. Esto llevo a que en un mismo computador se implementarán las dos tareas principales supervisión y control digital directo. Las dos tareas funcionaban a una escala de tiempo muy diferente. La tarea del control digital directo tenía que tener prioridad sobre la supervisión. El desarrollo del programa se realizaba por personal muy especializado y el lenguaje era puro código máquina. Además aparecían problemas debido al aumento de la cantidad de código, en cambio la capacidad de memoria de los ordenadores era bastante limitada. Lo cual conllevaba que se tenía que
descargar parte de la memoria del ordenador para cargar el código de la otra tarea. 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 Minicomputador es que encuentran gran aplicación en el control de procesos industriales. 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.
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Un computador. Un proceso. En
la década de los sesenta la complejidad y prestaciones de los sistemas de control se incrementan gracias al empleo de circuitos integrados y en particular los microprocesadores. El desarrollo en la década de los 70 del microprocesador permite que llegue a ser rentable el dedicar un computador para el control de un solo proceso. Aplicaciones del ordenador al control de procesos que antes no eran rentables instalarlas, dado que el control analógico era mucho más barato, se vuelven competitivas. Incluso esta reducción de costes permite que se
bastante inferiores al Empiecen a desarrollar sistemas de control por computadores encargados de controlar una sola máquina eléctrica. Además de la razón económica, una de las razones que impedía que se implantara los controles digitales sobre máquinas eléctricas era la excesiva rapidez de los accionamientos electromecánicos, con constantes de tiempo en muchos casos
segundo (comparemos con los procesos químicos). Esto hace imposible que un computador calculará el algoritmo de control en el período de muestreo marcado por el diseño del controlador. Los primeros controles digitales se implantan sobre máquinas de corriente continua, que presentan un modelo matemático muy sencillo de tratar.
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Procesos realizados por el computador. Los principales procesos industriales del computador son:
. Consiste en la recogida, tratamiento y almacenamiento de los datos. 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. En esta función el computador suele tomar la forma de autómata programable, en el cual se ejecutan programas de control de sistemas secuenciales. . 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. 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. Función clásica de los computadores de gestión en el que se analizan los datos de producción por medio de herramientas de ofimática.
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Impacto del computador en la industria. La aplicación de la computadora en la industria, es uno de los campos
donde más se aprecia la evolución. Como bien sabemos la industria está encontrando que en la actualidad la integración de todas las áreas de la empresa es su opción más viable estratégicamente hablando para incrementar su productividad y crear una empresa más competitiva con la implementación de la tecnología de punta, o tecnología actual; intentando minimizar los gastos y crear riqueza en todos los aspectos. Si hablamos por ejemplo sobre la industria Manufactura Integrada por Computadora; en este campo podemos ver que surge una "Administración de tipo dinámica", respondiendo de esta manera a las cambiantes necesidades del mercado y permitiendo a las empresas manufactureras convertirse en "Fabricantes de Clase Mundial" , teniendo en cuenta que las computadoras en la Industria permiten tecnologías de automatización; esta automatización permite en los sistemas de distribución, tener un control centralizado de los sistemas, para tomar decisiones oportunas orientadas a mejorar la operación, corregir fallas, tener un servicio eficiente prestado a los usuarios y reducir costos. También permite intervenir en tiempo real para controlar eventos, una vez monitoreadas las variables críticas, y también un control de las mismas, por ende la automatización es una herramienta muy potente para la eficiencia en la industria.
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A
la vez todo esto nos permite tener herramientas de control de calidad; donde todos los mecanismos, acciones, herramientas que realizamos permiten detectar la presencia de errores, pues como sabemos el control de calidad existe primordialmente como una organización de servicio, para conocer las especificaciones establecidas por la ingeniería del producto y proporcionar asistencia al departamento de fabricación, para que la producción alcance estas especificaciones. Como tal, la función consiste en la colección y análisis de grandes cantidades de datos que después se presentan a diferentes departamentos para iniciar una acción correctiva adecuada.
La visión por computador se está convirtiendo rápidamente en un factor clave en el desarrollo de la calidad total dentro de los diferentes procesos de automatización industrial. Su implementación en una empresa genera un aumento en el nivel de producción y una reducción en los costos de fabricación, elevando los niveles de competitividad en el mercado nacional e internacional.
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La
visión por computador permite inspeccionar el proceso de
producción sin fatigas ni distracciones, facilitando la cuantificación de las variables de calidad traduciéndose en un mejoramiento continuo. Es de resaltar que básicamente los procesos que realiza el computador cada vez se perfeccionan con la finalidad de eliminar el mínimo margen de error que pueda ocurrir en las actividades de la industria. Como toda industria busca aumentar sus ganancias y minimizar los costos, también se trata de la protección de los empleados ya que un accidente imprevisto podría afectar tanto a la persona como a la producción, de tal manera que las computadoras juegan un papel importante en la industria capaz de integrarse en todos y cada uno de los procesos y situaciones que contemple la empresa industrial.
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Conclusiones. Los
grandes avances experimentados en los últimos tiempos por la tecnología informática en los últimos tiempos están teniendo una fuerte repercusión en una amplia variedad de campos. Entre ellos cabe destacar la industria y, más concretamente, la fabricación, dada la creciente complejidad de los sistemas productivos. En este entorno el computador se está revelando como una herramienta imprescindible para hacer frente a la complejidad en la industria. Nuestras industrias para ser competitivas y hacer frente a la invasión de diferentes productos, deben mejorar diferentes aspectos en sus procesos; no sólo se debe pensar en tener maquinaria de última tecnología, si no que se debe planificar para que la industria trabaje como un Sistema Integrado y siendo más efectivos para que trabaje recibiendo instrucciones de una Computadora. Estos importantes aspectos generarían productos que podrían abrir las puertas de mercados internacionales. Es importante sin duda alguna impulsar con todos los medios y conocimientos posibles, el desarrollo efectivo de nuestras industrias, puesto que una sólida y competitiva base de una empresa genera a su vez una mejor calidad de vida para los pobladores. Los países que ofrecen mejores condiciones de vida a sus pobladores, son aquellos en los cuales se tienen sólidas industrias. La industria está encontrando que en la actualidad la integración de todas las áreas de la empresa es su opción más viable estratégicamente hablando para incrementar su productividad y crear una empresa más competitiva.
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Referencias. Aplicación de la computadora en la industria [Articulo en Línea]. Disponible en: http://alumnocutstirt.over-blog.es/article-aplicacion-de-la-computadoraen-la-industria-58047587.html (Consultado el 02-08-2014) Aplicación de las computadoras. [Artículo en Línea] Disponible http://alexanderlemus.blogspot.com/2012/08/aplicaciones-de-lascomputadoras-en-la.html (Consultado el 02-08-2014)
en:
El computador en la automatización de la producción. [Documento en Línea]. Disponible en: http://www.diegomarin.net/uclm/es/615-industria9788484274445.html. (Consultado el 03-08-2014) El computador en el control de procesos industriales. [Artículo en Línea] Disponible en: <http://automata.cps.unizar.es/Historia/Webs/computador_en_el_control_de_ proc.htm> (Consultado el 03-08-2014)
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UNIDAD1
TEMA 7 Evoluci贸n del computador en la industria
. Industria
Y Computador. Seminario: Estrategias para la automatizaci贸n industrial.
Prof. Judith Devia.