Este documento describe los conceptos clave de la mecatrónica y la automatización industrial, incluidos los tipos de control, sensores, actuadores y sistemas. También presenta el software Automation Studio, que permite el diseño, simulación y documentación de proyectos de sistemas neumáticos, hidráulicos y automatizados. Ofrece bibliotecas de símbolos y funciones para dibujo, simulación e interfaz con equipos.

1. AUTOMATION
STUDIO™

2. Temas a tratar:
 Mecatrónica
 Automatización Industrial
 Tipos de Control:
 Neumático
 Hidráulico
 Eléctrico
 Automation Studio

3. ¿Qué es la Mecatrónica?

4. Enfoques de un ingeniero
mecatrónico
 Automatización industrial: generar soluciones
 Innovación en el diseño y construcción de
dispositivos y máquinas inteligentes.
 Evaluar, seleccionar e integrar dispositivos y
máquinas mecatrónicas, tales como robots,
tornos de control numérico, controladores lógicos
programables, etc. para el mejoramiento de
procesos industriales de manufactura.
 Dirigir equipos de trabajo multidisciplinarios.
 Compromiso ético de su impacto económico,
social, ambiental y político.

5. Campo de Trabajo
 Automatización y robótica  Ingeniería biomédica
 Servomecanismos  Sistemas CAD CAM CAE
 Sensores y sistemas de CIM
control  Sistemas de manufactura
 Ingeniería automotriz integrados
 Ingeniería aeroespacial  Productos de consumo
 Domótica, Inmótica  Simulación de Procesos
 Controles computador-  Prótesis, etc
máquina
 Redes industriales
 Instrumentación Industrial

6. Automatización industrial
 Es el uso de sistemas o elementos
computarizados y electromecánicos para
controlar maquinarias y/o procesos
industriales sustituyendo a operadores
humanos.

7. Tipos de Controles en la
Industria
 Eléctricos
 Electrónicos
 Mecánicos
 Hidráulicos
 Neumáticos

8. Sensores - Detectores

9. Sensores - Detectores

10. Actuadores
 Actuadores Magnéticos
 Actuadores de Señalización
 Actuadores Hidráulicos
 Actuadores Neumáticos
 Motores
 Motor de continua
 Motores de alterna
 Motores paso a paso
 Servomotores
 Motores de pistón
 Motores de paletas
 Turbomotores

11. Sistema de Control

12. Sistema de Control

13. Alternativas para el Control
Industrial Eléctrico – Electrónico

14. Sistemas basados en
Microprocesador

15. Sistemas basados en
Microprocesador

16. Sistemas basados en
Microprocesador

17. Esquema comparativo

18. Neumática
 La neumática es la tecnología que emplea el
aire comprimido como modo de transmisión
de la energía necesaria para mover y hacer
funcionar mecanismos.

19. Componentes Básicos
Cilindro
Válvula de distribución
Compresor
Acumulador Filtro + Lubricador + Red de Tuberías de
Regulador de Presión Distribución

20. Sistema Neumático básico
1. Compresor 2. Motor eléctrico 3. Presostato 4. Válvula
antiretorno
5. Depósito 6. Manómetro 7. Purga automática 8. Válvula de seguridad
9. Secador de aire refrigerado 10. Filtro de línea
1. Purga del aire 2. Purga automática 3. Unidad de acondicionamiento del aire
4. Válvula direccional 5. Actuador 6. Controladores de velocidad

21. Hidráulica
 Utiliza fluidos hidráulicos como medios de
presión para mover los pistones de los
cilindros.
 Un sistema hidráulico contiene y confina un
líquido de manera que el mismo usa las leyes
que gobiernan los líquidos para transmitir
potencia y desarrollar trabajo.

22. Sistema Hidráulico Básico

23. Combinación de sistemas
 a) Circuito Electroneumático = Accionamiento
eléctrico – Actuador Neumático
 b) Circuito Oleoneumático = Accionamiento
neumático – Actuador hidráulico
 c) Circuito Electrohidráulico = Accionamiento
eléctrico – Actuador hidráulico
a) b) c)

24. Aplicaciones
 Maquinaria para la industria plástica
 Máquinas herramientas
 Maquinaria para la elaboración de alimentos
 Equipamiento para robótica y manipulación automatizada
 Equipo para montaje industrial
 Maquinaria para la minería
 Maquinaria para la industria siderúrgica
 Aplicación automotriz: suspensión, frenos, dirección, refrigeración, etc.
 Aplicación Aeronáutica: timones, alerones, trenes de aterrizaje, frenos,
simuladores, equipos de mantenimiento aeronáutico, etc.
 Aplicación Naval: timón, mecanismos de transmisión, sistemas de mandos,
sistemas especializados de embarcaciones o buques militares
 Medicina: Instrumental quirúrgico, mesas de operaciones, camas de
hospital, sillas e instrumental odontológico, etc.
 Etc.

25. Comparación entre Neumática e
Hidráulica
Neumática Hidráulica
Estado de las fugas Solo pérdida de energía Contaminación
Influencia del A prueba de explosión. Insensible a la Riesgo de incendio en caso de fuga. Sensible
ambiente temperatura a cambios de temperaturas
Almacenaje de
Fácil Limitada
energía
Transmición de
Velocidad de la señal 20-40 m/s Velocidad de la señal hasta 1000 m/s
energía
Velocidad de
V = 1.5 m/s V=0.5 m/s
Operación
Coste de la
Muy Alto Alto
Alimentación
Simple con cilindros. Fuerzas limitadas. Simple con cilindros. Buen control de
Movimiento Lineal
Velocidad dependiente de la carga velocidad. Fuerzas muy grandes.
Movimiento Giratorio Simple, ineficiente, alta velocidad Simple, par alto, baja velocidad.
Exactitud de Posición 1/10 mm posible sin carga Puede conseguirse 1mm
Alta, ya que el aceite es casi incompresible,
Estabilidad Baja, el aire es compresible además el nivel de presión es más alto que
en el neumático
Protegido contra sobrecargas. Fuerzas Protegido contra sobrecargas, con presiones
Fuerzas limitadas por la presión neumática y el que alcanzan los 600 bar y pueden generarse
diámetro del cilindro (F = 30 KN a 6 bar) grandes fuerzas hasta 3000 KN

26. Comparación Sistemas
Neumático/Hidráulico y Eléctrico/Electrónico
Neumático/Hidráulico Eléctrico/Electrónico
Motores Eléctricos, Válvulas
Elementos de Cilindros, Motores,
de Solenoide, Motores
Trabajo Componentes
Lineales
Elementos de Válvulas distribuidoras Contactores, Transistores,
Control direccionables Tiristores
Válvulas distribuidoras
Elementos de direccionables, válvulas de Contactores, Relés,
Proceso aislamiento, válvulas de Módulos Electrónicos
presión
Interruptores, Pulsadores,
Interruptores, Pulsadores,
Elementos de Fines de Carrera, Módulos
Fines de Carrera, Módulos
Entrada Programadores, Sensores,
Programadores, Sensores
Indicadores - Generadores

27. Automation
Studio™

28. Automation Studio
 Es una solución de software innovadora para
el diseño, la simulación y la documentación de
proyectos que dan soluciones al diseño y al
mantenimiento de sistemas hidráulicos,
neumáticos y automatizados.

29. Aplicaciones:
 Automation Studio™ es utilizado por los
ingenieros y diseñadores de mantenimiento o
de soporte que se desenvuelven en sectores
diversos.
 Concepción de sistemas, mantenimiento,
formación del personal técnico y el servicio
posventa de equipos industriales.

30. Ventajas:
 Mejoramiento de productividad así como la
calidad de productos y servicios.
 Reducir costos y mejorar la comunicación a lo
largo de las diferentes etapas de un proyecto.

31. Bibliotecas
 Un ambiente integrado de:
 Hidráulica, hidráulica proporcional y servo válvulas (normas ISO 1219-1 y 1219-2)
 Neumática
 HMI y panel de control
 Electrotecnia
 Controles eléctricos básicos
 Controlador lógico programable PLC (Allen Bradley™, Siemens™ y IEC61131-3)
 Grafcet
 Electrónica digital
 Módulo de dimensionamiento de componentes
 Lista de materiales y módulo de reporte automáticos
 Simulación Virtual
 De la interfaz al hardware
Cada biblioteca contiene centenas de símbolos conforme con las normas ISO, IEC, DIN, JIC y
NEMA
Bibliotecas contienen símbolos de fabricantes tales como HydraForce, Parker, Bosch Rexroth,
Kawasaki, Sauer Danfoss, Eaton, Famic Technologies, Parker Moduflex, Parker Neumática y
muchos más.

32. Funciones
 De dibujo
 Dimensionamiento de componentes en tiempo real
 Creación de elementos
 De simulación
 Se puede modificar los parámetros de simulación y fijar los diferentes
comportamientos que se incluyen como son cargas, ángulos,
rozamientos dinámicos, fuerzas estáticas, resistencias, inductancia, par,
frecuencia entre otros.
 Las curvas características pueden ser introducidas con el fin de obtener
un comportamiento más realista del sistema utilizando los métodos de
interpolación.
 Térmica
 En corte transversal
 Interfaz con los equipos
 Protocolo OPC
 Comunicación CANbus

34. Beneficios
 Profesores:
 Permite cubrir más contenido en menos tiempo
 Facilita la demostración de sistemas interactivos
 Permite crear un material didáctico dinámico
 Una enseñanza y aprendizaje sin riesgos
 Fácil transición de la teoría a la práctica

35. Beneficios
 Estudiantes:
 Mejora la retención del conocimiento adquirido
 Valida teorías estudiadas en la casa
 Ilustra el comportamiento dinámico del sistema
 Interacción de sistemas y tecnologías
 Puede usarlo a nivel profesional

36. Beneficios:
 Universidad:
 Inversión más rentable.
 Elimina la posibilidad de comprar y mantener otro
software que cubre un solo tipo de tecnología.
 Puede ser usado por varios departamentos
 Limita la compra de un hardware caro e
inaccesible

37. Versiones
 Profesional
 Ingenieros y personal de soporte técnico
 Educativa
 demos