Automatización

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Contesta las siguientes preguntas:
1. ¿Cuál es la función de las válvulas neumáticas?
2. Menciona los factores a considerar para elegir el tipo de válvula acorde al sistema
neumático.
3. Menciona las diferencias entre una válvula neumática y una hidráulica.
4. Define cómo funciona un cilindro de accionamiento simple.
5. Describe cómo funciona una válvula de tres vías y de dos posiciones.
Envía el ejercicio a tu tutor, en formato de reporte.
Contesta las siguientes preguntas:
1. ¿Qué es un sensor automático?
2. ¿Cómo se clasifican los sensores automáticos? Describe cada tipo.
3. Determina la aplicación de los sensores neumáticos.
Resuelve el siguiente problema:
Calcula la temperatura del aire a la salida del compresor, en un sistema neumático donde la
presión del aire antes de entrar al compresor es de 8 bar absoluto y la temperatura tiene un valor
de 310 K cuando la presión de salida alcanza un valor de 12 bar.
Realizar un cuadro sinóptico donde se especifique lo siguiente:
1. La Ley de Boyle.
2. La Ley de Charles.
3. La Ley Combinada de los Gases.
4. La diferencia entre cada una de estas leyes.
5. ¿Cómo se aplican estas leyes para entender los principios fundamentales de la hidráulica?
Envía el ejercicio a tu tutor, en formato de cuadro sinóptico.
1.- Desarrolla un cuadro sinóptico que muestre lo siguiente:
 La función que realiza una válvula reguladora de caudal dentro de un circuito, su
clasificación dependiendo de su tipo, las características de su simbología de acuerdo a su
estructura y además, anexar al menos tres diagramas o símbolos de las mismas,
explicando cada una de sus partes y dónde se aplican.
2.- Identifica el tipo de válvula y describe su función dentro de un circuito hidráulico.

Realiza un cuadro sinóptico donde especifiques lo siguiente:
a. La función de un relevador.
b. Clasificación de los relevadores.
c. Tipos de relevadores.
d. Muestra de manera gráfica un relevador con sus partes importantes.
e. Una aplicación del relevador, anexando una explicación detallada.
Envía el ejercicio a tu tutor, en formato de cuadro sinóptico.
Instrucciones:
Realiza una investigación en base a lo siguiente:
1. ¿En qué consiste el método de cascada que se utiliza en el diseño de circuitos?
2. ¿De qué consta un circuito electroneumático?
3. ¿Cuáles son las ventajas de utilizar un PLC para controlar un circuito neumático?
Mando condicional de un cilindro de simple efecto
Esta función se puede realizar utilizando una válvula de simultaneidad. Si las señales de presión a
cada lado de la válvula de simultaneidad fueran diferentes, ¿cuál actuaría sobre el cilindro?
Constrúye un circuito funcionalmente equivalente sin utilizar la válvula de simultaneidad. Señala
las ventajas e inconvenientes de dicho circuito.
Dibuja un circuito equivalente para un actuador de simple efecto.

Envía tu proyecto final, en formato de desarrollo de proyecto.

De acuerdo a los conceptos vistos en los temas 1 y 2 y apoyándote en fuentes bibliográficas
confiables e Internet elabora lo siguiente:
 Realiza un ensayo en el cual describas la importancia y la relación de la implementación de
redes industriales y sistemas de comunicación dentro de las organizaciones y la pirámide
de automatización industrial.
Envía el ejercicio a tu tutor, en formato de ensayo.
Instrucciones:
De acuerdo a los conceptos vistos en el tema 3 y 4 y apoyándote en fuentes confiables o visitando
a las empresas, investiga lo siguiente:
 Elige a 3 empresas radiodifusoras o de una cadena de TV de tu localidad.
 ¿Qué tipo de transmisión utilizan para sus señales?
 ¿Cuáles son los medios físicos que utilizan para la transmisión?
 ¿Cuántos medios físicos tienen (antenas, repetidores, etc.)?
 Menciona ventajas y desventajas del medio de transmisión que utiliza cada empresa.
Construye un mapa conceptual de los conceptos definidos en los temas 5 y 6. Agrega imágenes,
gráficos y relaciones entre los conceptos que se mencionan a continuación:
 Medios de transmisión.
 Medios de propagación de los medios guiados y relacionarlos con dos ejemplos gráficos.
 Medios de propagación de los medios no guiados y relacionarlos con dos ejemplos
gráficos.
 Ventajas y desventajas del cable par trenzado.
 Tres aplicaciones del cable par trenzado en la vida cotidiana.
 Cinco fabricantes de cable coaxial en el mercado mexicano.
 Tres aplicaciones del cable coaxial en la vida cotidiana.
 Dos fabricantes de cable de fibra óptica en el mercado mexicano.
 Una aplicación del cable de fibra óptica en la vida cotidiana.
Envía el ejercicio a tu tutor, en formato de mapa conceptual.
De acuerdo con los conceptos vistos en los temas 7 y 8 y apoyándote en fuentes bibliográficas
confiables e Internet, realiza lo siguiente:
Diseña la arquitectura de implementación de 8 antenas cuyo servicio sea transmitir señal de TV.
Estas antenas deben cubrir el área metropolitana. El diseño debe incluir:
 Ubicación de las antenas.
 Tipo de antena de utilizar (puede ser varios tipos de antenas).
 Tipo de propagación de las antenas a utilizar.
 Rango de operación y marcas de las antenas.
 Precio estimado de la Implementación.

De acuerdo con los conceptos vistos en el tema y apoyándote en las fuentes bibliográficas
Imagina que eres empleado de la empresa SIEMENS y quieres vender los productos al mercado
de la industria, para esto debes investigar lo siguiente:
 ¿Qué tipos de bus de campos vende SIEMENS?
 ¿Cuáles son las características de cada bus de campo?
 Investiga una competencia de SIEMENS.
 ¿Con cuáles productos le compite?
 ¿Qué características tienen los productos de la competencia?
 Haz una comparación entre los productos de SIEMENS y la competencia, en la que
identifiques, desde el punto de vista de cliente, las ventajas o desventajas que te ofrece
SIEMENS.
Instrucciones:
De acuerdo con los conceptos vistos en el tema 11 y 12 y apoyándote en las fuentes bibliográficas
 Investiga 5 sistemas de control distribuido que se puedan comunicar con interfaz OPC a
un historiador de base de datos.
 Investiga 5 sistemas de control distribuido que no se puedan comunicar con interfaz OPC
a un historiador de base de datos.
 Menciona 3 ventajas y 3 desventajas de que un sistema de control distribuido se pueda
comunicar mediante interfaz OPC a un historiador de base de datos.
Realiza tres escenarios de propagación de datos de forma inalámbrica para la empresa Simulex,
cumpliendo con las siguientes especificaciones:
 Rango de operación de las antenas.
 Alcance a cubrir cada antena.
 Potencias radiadas.
 Modo de propagación.
Complementa la información brindada a la empresa Simulex y ayúdale a diseñar dos
escenarios donde se muestre la implementación de una red industrial, la cual puede transferir
datos del sistema de control y de Intranet, sin olvidar las aplicaciones que puedes utilizar para
mostrar la información. Identifica en el diseño lo siguiente:
 Tipo de bus a implementar.
 Menciona ventajas y desventajas de la tecnología.
 Menciona dos tipos de base de datos que soporten el hacer historia datos del sistema de
control.
Envía tu proyecto final, en formato de desarrollo de proyecto.

Instrucciones:
Con base en la explicación del tema, desarrolla la información siguiente:.
1. ¿Por qué se volvieron populares los PLCs para sustituir al control por relevación?
2. Investiga si es posible emular un PLC por medio de software de una PC y sus ventajas y
desventajas.
3. Realiza la conversión del siguiente número de BCD a binario: 1894.
4. Realiza la tabla de verdad del siguiente circuito booleano.
5. La misma operación anterior conviértela a diagrama escalera.
Con base en la explicación del tema, desarrolla la información siguiente:
1. ¿Qué tipo de bloques de memoria podemos tener en un PLC?
2. Si quisiera leer el reloj en tiempo real del PLC, ¿por qué medio lo accedería?
3. ¿Qué pasaría si tengo una señal que cambia más rápido que el tiempo de ciclo del PLC?
4. Realiza el siguiente ejercicio:
Se cuenta con un variador de frecuencia que controla la velocidad de un motor de una banda,
de 0-60 hz = 0- 50 mts/min. Se desea que la banda se mueva a una velocidad constante de 40
mts/min; si la salida del PLC es de 0 – 8000 cuentas en hexadecimal lo que equivale a 0-10 V y el
drive está configurado para recibir una señal de 0-10 v lo que equivale 0-60 hz, ¿cuántas cuentas
en decimal necesitamos para tal operación?
Instrucciones:
 Investiga cómo está configurada la memoria de un PLC Contrologix de Allen
Bradley.
 Busca en la siguiente página web los manuales de programación STEP7 sitio de
SIEMENS:
SIEMENS (2008) SIMATIC S7-300. SM331; AI 8x12 Bit Getting Started. 1ª parte: 4-
20mA.[Manual de software]. Recuperado
de http://support.automation.siemens.com/WW/llisapi.dll/csfetch/17473828/
 Revisa los capítulos 6 y 7 de este manual y contesta la siguiente pregunta:
¿Cuántos mA equivale el valor de 1FF y a qué corresponde en la dirección DB1.DBW
2?
 Contesta las siguientes preguntas:
¿Qué tipo de lógica se facilitaría para un ingeniero de sistemas? ¿Por qué?
¿Cuál es el tipo de lógica comúnmente usada? ¿Por qué?

 Investiga en los PLCs de Allen Bradley de la serie Control Logix la equivalencia a las tres
lógicas de programación.
 Investiga dos diferentes tipos de módulos de entradas analógicas para PLC SIEMENS S7
300.
 Investiga si existen instrucciones que no sólo se puedan programar en alguno de los tipos
de programación.
 Realiza la lógica del siguiente ejemplo en código FUP.
De acuerdo a los conceptos vistos en este tema y con el apoyo de referencias bibliográficas, realiza el
siguiente ejercicio:
a. Investiga cuál es la instrucción equivalente en los PLCs Omron de la siguientes
instrucciones:
---(S)--- Activar salida
---(R)--- Desactivar salida
---(N)--- Detectar flanco negativo (1 a 0)
---(P)--- Detectar flanco positivo (0 a 1)
b. Investiga cuál es la instrucción equivalente en los PLCs Omron con las siguientes
instrucciones:
Esquema de contactos (KOP) para S7-300 y S7-400 de Siemens. Recuperado de
http://support.automation.siemens.com/WW/llisapi.dll?func=cslib.csinfo&lang=es&objid=18654395&caller=view
c. Utilizando las instrucciones aprendidas, realiza el siguiente ejemplo:
Implementa el control de arranque y paro de un motor, teniendo como permisivo de arranque una
condición: Que dos valores sean iguales.
De acuerdo a los conceptos vistos en este tema y con el apoyo de referencias bibliográficas, realiza el
siguiente ejercicio:

a. Investiga cuál es la instrucción equivalente en los PLCs Omron de la siguientes
instrucciones:
o Funciones aritméticas suma, resta, multiplicación y división
o Temporizador
o Contador
b. Implementa el control de arranque y paro de un motor, con un retardo al paro de 5 minutos.
c. Implementa un control de llenado que cuenta 10 botellas, detiene el transportador de
botellas y abre una válvula de llenado durante 10 segundos.
d. Implementa en lógica de escalera la fórmula para cálculo de área de un cono.
Avance del proyecto final
1. De tarea para este tema, debes entregar a tu profesor el avance de tu proyecto final, el
cual, debe contener lo siguiente:
Se desea automatizar un horno industrial para la forja de acero que tiene un rango de operación de
900 C a 1350 C. El horno cuenta con dos quemadores proporcionales, controlados con base en la
presión de aire, esta presión se regula por medio de un turbo-soplador de 5HP y cuenta con el
siguiente equipo de control:
 Un variador de frecuencia de C.A.
 Una señal de 0-10VCD que regula la frecuencia del drive.
Cuando variamos la frecuencia del drive implica que al variar la velocidad del turbo varía
proporcionalmente la presión del aire y éste a su vez reduce el flujo de gas por medio de válvulas
de relación aire-gas, reduciendo la flama y así la capacidad calorífica del quemador. Cada
quemador cuenta con lo siguiente:
 Un piloto que deberá estar siempre encendido por medio de una válvula solenoide
on-off de gas de 24 VCD.
 Una foto-celda de luz ultravioleta que indica la presencia de flama con una señal
digital de 24 VCD.
 Un termopar tipo R que retroalimenta la señal de temperatura hacia el PLC.
Además, el horno cuenta con una compuerta para introducir las piezas de acero, la cual opera a
través de un motor reversible que abre y cierra dicha compuerta y se controla con el siguiente
equipo:
 El contactor que controla el motor es a 24 VCD.
 Este contactor es operado a través de un relevador a 24 VCD.
 Dos sensores inductivos a 24 VCD, uno de los sensores indicará si la compuerta
está abierta y el otro sensor indicará si está cerrada.
Si el relevador está energizado subirá la compuerta y si el relevador está desenergizado bajará la
compuerta.
Este sistema tiene instalado un tablero de control y cuenta con lo siguiente:
 Botones de arranque y paro del horno a 24 VCD.

 Botones de subir y bajar la compuerta a 24VCD.
 Luz piloto para indicar cuando la puerta está cerrada a 24VCD.
 Un potenciómetro desde el cual el operador seleccione una temperatura de “Set
Point” o consigna, la cual envía una señal proporcional de 0-10 VCD al PLC
equivalente a 0-1400 C
2. Con base en lo anterior, realizar un análisis del proyecto y define:
 La arquitectura necesaria:
o Selección de un PLC del modelo S7300.
o Selección de los módulos digitales.
o Selección de los módulos analógicos.
o Dibujo eléctrico que muestre todas las entradas y salidas del PLC.
Envía el avance de tu proyecto final en formato de reporte.
Entrega del proyecto final
1. Con base en tu avance, realiza en el programa la lógica de escalera (de no tener acceso al
programa STEP 7 podrá desarrollarse la lógica en papel) que incluya, control de
cierre/apertura de compuerta y apagado/encendido del horno.
2. Además, un control PID para la velocidad del turbo soplador (drive) teniendo el SP como
la temperatura deseada aplicada por el operador desde el potenciómetro; la PV es la
temperatura leída del termopar del horno.

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