MATERIAL DE AUXILIATURA
Todo el material (guías) en esta sección de la pagina web es cortesía del Ing. Sandoval Quezada M.
El Ing. Sandoval Quezada, M., es un Ingeniero Industrial titulado de la facultad de Ingeniería Industrial de la Universidad Mayor de San Andrés (UMSA), donde fue reconocido como un estudiante destacado y se desempeñó como auxiliar de docencia en la materia de Automatización (IND-835). A lo largo de su carrera, ha tenido experiencias clave, incluyendo su rol como Supervisor de Mecánicos de Montaje en INDITEC SRL, donde participó en la automatización de la línea de producción "Agua Vital" y en la gestión de datos a través de la plataforma Odoo. Además, su trabajo en el Ministerio de Desarrollo Productivo y Economía Plural y en SENATEX lo ha consolidado como un profesional versátil y comprometido.
Hoy, el Ing. Sandoval Quezada M., nos otorga su material de trabajo como un gesto de apoyo y colaboración para las nuevas generaciones de estudiantes, asegurando que el conocimiento que él construyó siga beneficiando a la comunidad universitaria en el futuro.
"El esfuerzo diario construye el camino hacia el éxito."
Ing. Sandoval Quezada, M.
GUIA 2:
INSTRUMENTACIÓN SENSORES Y ACTUADORES
Esta guía trata de los principales sensores utilizados en la Industria 4.0, explicando en detalle cómo estos dispositivos son fundamentales para los procesos de automatización. Aborda los sensores de presión, que convierten la magnitud física de la presión en señales eléctricas, esenciales para el control de sistemas. También describe los sensores de temperatura, que se emplean tanto para medir la temperatura ambiental como la de máquinas y procesos, destacando los RTD, termocuplas y sensores fotoeléctricos. Asimismo, explora los sensores de flujo, que permiten monitorear la velocidad de fluidos en tuberías, y los sensores de nivel, que se utilizan para detectar niveles de líquidos o sólidos en diversos sistemas, contribuyendo a un control preciso y eficiente de los procesos industriales.
RESUMEN:
GUIA 3:
IDENTIFICACION DE LOS INSTRUMENTOS
Esta guía trata de la identificación de los instrumentos en los diagramas de tuberías e instrumentación (P&ID), que representan gráficamente la interconexión entre equipos de proceso e instrumentos utilizados para controlar dichos procesos. Los P&ID tienen como objetivo principal comprender mejor las condiciones de diseño de un proyecto de ingeniería, permitir una operación eficiente del sistema, y facilitar su mantenimiento y modificación. En la guía se explica cómo se utilizan códigos alfanuméricos, llamados "tags", para identificar los instrumentos y sus funciones. Estos códigos, estandarizados bajo normas internacionales como la ISA S5.1, se componen de letras que designan la variable medida y las funciones principales y secundarias del instrumento. Dependiendo del número de letras utilizadas en el código, se pueden identificar diferentes niveles de detalle en la función del instrumento, desde la variable controlada hasta la función principal del dispositivo. Además, se detalla la simbología y nomenclatura utilizadas en los diagramas, proporcionando ejemplos claros de cómo identificar instrumentos como controladores e indicadores de nivel, transmisores de temperatura, y otros. La guía también incluye preguntas prácticas para reforzar la comprensión sobre las limitaciones de los P&ID, el uso de lazos de control, y la simbología de líneas de conexión de instrumentos.
RESUMEN:
GUIA 4:
ESTRUCTURAS DE CONTROL
Esta guía trata sobre las estructuras de control y su relevancia en la automatización industrial, abordando cómo estas permiten gestionar el flujo de ejecución en sistemas automatizados para optimizar los procesos. Se detalla el funcionamiento de los autómatas programables (AP) y los controladores lógicos programables (PLC), los cuales desempeñan un rol fundamental en la automatización industrial. La guía explica la arquitectura de un PLC, sus características, y el ciclo de operación, desde la actualización de entradas hasta la generación de salidas para controlar diversos procesos mediante señales digitales o analógicas. También se abordan las diferencias entre la estructura interna y externa de los relevadores, así como las interfaces y unidades de programación que permiten la comunicación con los procesos.
RESUMEN:
GUIA 5:
TIPOS DE ESTRUCTURAS DE CONTROL
Esta guía trata sobre los diferentes tipos de control utilizados en procesos industriales y sus componentes esenciales. En todo proceso industrial, los instrumentos básicos de control incluyen el sensor o elemento de medida, el controlador y el elemento final de control. El sensor mide las variables del proceso y envía una señal al controlador, que calcula y ajusta la señal para mantener el proceso en condiciones estables. El elemento final de control, típicamente una válvula, altera físicamente el proceso en respuesta a las señales del controlador. Además, se exploran los tipos de lazos de control: abierto, sin retroalimentación y cerrado, con retroalimentación para corregir perturbaciones. Los diferentes tipos de control incluyen el feedback, que ajusta el proceso basado en la diferencia entre la entrada y salida; el feedforward, que compensa las perturbaciones anticipadamente; el en cascada, que maneja múltiples aspectos del proceso a través de controladores en serie; el ratio, que mantiene la relación entre dos variables; y el override, que selecciona la variable controlada adecuada entre varias opciones. Estos conceptos son fundamentales para asegurar el funcionamiento eficiente y estable de los procesos industriales.
RESUMEN:
GUIA 6:
PLANIFICACIÓN DE RECURSOS EMPRESARIALES
Esta guía trata sobre la planificación de recursos empresariales (ERP) y su impacto en la gestión de empresas. Los sistemas ERP son herramientas clave para controlar y administrar todos los recursos necesarios dentro de una empresa. A través de un conjunto de aplicaciones integradas y centralizadas en una sola base de datos, los ERP permiten mejorar la gestión de procesos y la toma de decisiones al unificar y ordenar la información de la empresa. Entre las ventajas de implementar un ERP se incluyen la reducción de gastos de gerencia, el acceso a la información desde cualquier lugar, la mejora en la gestión de procesos productivos y la eliminación de barreras entre departamentos. Sin embargo, la implementación puede ser compleja y costosa, y a menudo requiere reemplazar la infraestructura existente. En el entorno nacional, muchas pequeñas y medianas empresas (mypes y pymes) aún no adoptan estos sistemas debido a la complejidad de la implementación, la falta de personal capacitado y los costos asociados. A pesar de estos desafíos, la inversión en un ERP puede mejorar significativamente la eficiencia operativa y la gestión de la información.
RESUMEN:
GUIA 7:
INTRODUCCIÓN A LA NEUMÁTICA
Esta guía trata sobre la neumática, una disciplina que estudia el uso de gases presurizados como medio de transferencia de energía para operar diversos mecanismos. La neumática se basa en el desarrollo de aire comprimido, nitrógeno u otros gases inertes para transmitir energía y accionar componentes mecánicos. Entre las ventajas de los sistemas neumáticos se incluyen su alta efectividad gracias a la disponibilidad ilimitada de aire, su durabilidad y fiabilidad, y su adaptabilidad a ambientes agresivos. Además, los sistemas neumáticos son económicos, respetuosos con el medio ambiente y fáciles de ajustar en términos de velocidad y presión. Sin embargo, presentan algunas desventajas como una precisión relativamente baja, una carga limitada, velocidad de movimiento desigual y ruido durante la liberación del aire comprimido. Estas características determinan su aplicabilidad en diferentes contextos industriales y su comparación con otros sistemas de control.
RESUMEN:
GUIA 8:
NEUMÁTICA: UNIDAD DE MANTENIMIENTO Y COMPRESORES
Esta guía trata de los principales sensores utilizados en la Industria 4.0, explicando en detalle cómo estos dispositivos son fundamentales para los procesos de automatización. Aborda los sensores de presión, que convierten la magnitud física de la presión en señales eléctricas, esenciales para el control de sistemas. También describe los sensores de temperatura, que se emplean tanto para medir la temperatura ambiental como la de máquinas y procesos, destacando los RTD, termocuplas y sensores fotoeléctricos. Asimismo, explora los sensores de flujo, que permiten monitorear la velocidad de fluidos en tuberías, y los sensores de nivel, que se utilizan para detectar niveles de líquidos o sólidos en diversos sistemas, contribuyendo a un control preciso y eficiente de los procesos industriales.
RESUMEN:
GUIA 9:
NEUMÁTICA: ACTUADORES
Esta guía trata sobre los actuadores neumáticos, los cuales son mecanismos esenciales en la neumática que convierten la energía del aire comprimido en trabajo mecánico. Se abordan los cilindros de simple efecto, que operan en un solo sentido al recibir aire a presión únicamente en un lado y regresar mediante un resorte o fuerzas externas. También se describen los cilindros de doble efecto, capaces de realizar movimientos en ambos sentidos mediante el uso de aire en ambas cámaras del émbolo. Además, se exploran varios tipos de cilindros como los de émbolo, membrana, y telescópicos, cada uno diseñado para aplicaciones específicas en sistemas neumáticos, destacando sus características, ventajas y usos particulares en la industria.
RESUMEN:
GUIA 10:
NEUMÁTICA: VÁLVULAS
Esta guía trata sobre las válvulas neumáticas, que son fundamentales para dirigir y distribuir el aire comprimido en un circuito neumático. Estas válvulas permiten gestionar el flujo de aire, controlar la presión y regular el caudal, adaptándose a diferentes aplicaciones según la necesidad. Se clasifican en varias categorías según sus propiedades y funciones dentro del sistema, tales como válvulas de bloqueo, válvulas de caudal, válvulas de presión y válvulas direccionales. En particular, las válvulas direccionales, también conocidas como válvulas de vías o distribuidoras, son cruciales para determinar el inicio, la parada y la dirección del medio presurizado en el circuito neumático.
RESUMEN:
GUIA 11:
SISTEMAS NEUMÁTICOS
Esta guía aborda el funcionamiento de sistemas neumáticos mediante varios ejercicios prácticos. El primer ejercicio se centra en el mando condicional de un cilindro de simple efecto utilizando una válvula de simultaneidad, que garantiza que el cilindro solo se accione cuando ambos pulsadores estén activados simultáneamente, mejorando así la seguridad en operaciones como el taladrado. El segundo ejercicio explora el control de un cilindro de simple efecto desde dos posiciones distintas mediante una válvula selectora, ideal para aplicaciones donde el control debe ser posible desde diferentes ubicaciones, como en una máquina de etiquetado. El tercer ejercicio explica el mando indirecto de un cilindro de simple efecto, donde las válvulas de mando operadas por el usuario controlan válvulas distribuidoras que afectan el actuador principal, el cuarto ejercicio detalla el mando indirecto de un cilindro de doble efecto, donde las válvulas de pulsador controlan la dirección y la posición del cilindro, permitiendo su avance y retroceso desde distintas posiciones y bloqueando el cilindro si ambas válvulas están activas al mismo tiempo.
RESUMEN:
GUIA 12:
INTRODUCCIÓN A LA ELECTRONEUMÁTICA
Esta guía trata de los principales sensores utilizados en la Industria 4.0, explicando en detalle cómo estos dispositivos son fundamentales para los procesos de automatización. Aborda los sensores de presión, que convierten la magnitud física de la presión en señales eléctricas, esenciales para el control de sistemas. También describe los sensores de temperatura, que se emplean tanto para medir la temperatura ambiental como la de máquinas y procesos, destacando los RTD, termocuplas y sensores fotoeléctricos. Asimismo, explora los sensores de flujo, que permiten monitorear la velocidad de fluidos en tuberías, y los sensores de nivel, que se utilizan para detectar niveles de líquidos o sólidos en diversos sistemas, contribuyendo a un control preciso y eficiente de los procesos industriales.
RESUMEN:
GUIA 13:
ELECTRONEUMÁTICA: ELEMENTOS DE ENTRADA DE SEÑAL ELÉCTRICOS
Esta guía trata sobre los elementos de entrada de señal eléctricos en sistemas electroneumáticos. Estos componentes son esenciales para transmitir señales eléctricas desde diversos puntos de un sistema de mando hasta el sector de procesamiento de señales, facilitando la operación y el control de maquinaria e instalaciones. Se destacan dos tipos principales de elementos: pulsadores e interruptores. Los pulsadores, que incluyen contactos de cierre, apertura y conmutación, realizan conexiones temporales durante su accionamiento y regresan a su posición inicial gracias a un muelle. Por otro lado, los interruptores mantienen su posición mediante un enclavamiento mecánico hasta que se acciona nuevamente, similar a las válvulas neumáticas biestables. La guía también explica los símbolos y el funcionamiento de estos componentes, incluyendo cómo se marcan y representan en los diagramas para asegurar una correcta interpretación y mantenimiento del sistema.
