La automatización de los procesos productivos es uno de los aspectos que más ha evolucionado evolucionado en la industria desde sus comienzos. La integración integración de tecnologías tecnologías clásicas clásicas como la mecánica y la electricidad electricidad con otras más modernas (electrónica, (electrónica, informática, telecomunicaciones, etc.) está haciendo posible esta evolución. sta integración de tecnologías queda representada en la llamada !pirámide de auto automa matitiza zaci ción ón!, !, que que recog recoge e los los cinc cinco o nive nivele less tecno tecnoló lógi gico coss que se pued pueden en encontrar en un entorno industrial. Las tecnologías se relacionan entre sí, tanto dentro de cada nivel como entre los distintos niveles a trav"s de los diferentes estándares de comunicaciones industriales.
# l primer nivel o !nivel de campo! incluye los dispositivos físicos presentes en la industria, como los actuadores y sensores.
# l segundo nivel o !nivel de control! incluye los dispositivos controladores como ordenadores, $L%s, $&'s, etc. # l !nivel de supervisión! (tercer nivel) corresponde a los sistemas de supervisión, control y adquisición de datos (%'). # n un nivel superior o !nivel de planificación! se encuentran los sistemas de e*ecución de la producción (+). # La cspide de la pirámide (!nivel de gestión!) la componen los sistemas de gestión integral de la empresa (-$).
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$&-+&' %&+ (%omputer &ntegrated +anufacturing) La incorporación al entorno industrial de los vances 4ecnológicos proporciona umento de la productividad, aumento de la calidad del producto, disminución del tiempo de respuesta a cambios del mercado, reducción significativa de costos, por lo tanto las redes de comunicación permiten 5 +edio para la incorporación de la ltima tecnología a la industria. 5 &ntegración completa del proceso productivo (desde el operario a los gestores y clientes). 5 -educción del tiempo de puesta en funcionamiento (67 8 menos de cableado). 5 -educción de costos por modificación del sistema productivo. 5 utomatización más -obusta y %ontrolable. l gran nmero de venta*as que supone incorporar las comunicaciones a la producción ha hecho que todos los procesos se integren en un sistema nico, lo que complica enormemente el dise9o de dicho sistema: los requisitos en las distintas fases de producción con respecto a las redes de comunicación son muy distintos, por e*emplo en la fase de producción se necesita 4iempo real, inmunidad a ruidos e interferencias, adaptación a riesgos especiales (p.e. e1plosión), simplificación del cableado, etc. n la fase de dise9o se necesita acceder a grandes cantidades de información (sistemas %', estudios de mercado, etc..) no siendo crítico el tiempo de respuesta. Los ;estores de la
empresa necesitarán acceso a bases de datos (producción, calidad, costes,...), comunicación con los clientes, proveedores, etc. $or lo tanto solución es *erarquizar los niveles de comunicación, eligiendo los niveles segn sus requerimientos. %ada subsistema de un nivel debe tener comunicación directa con los subsistemas del mismo nivel y con los de los niveles inmediatamente superior e inferior, por lo tanto se adopta una
=ig. $irámide %&+
>ivel de cción / ensado (nivel de c"lula) 4ambi"n llamado nivel de instrumentación. stá formado por los elementos de medida (sensores) y mando (actuadores) distribuidos en una línea de producción. on los elementos más directamente relacionados con el proceso productivo ya que los actuadores son los encargados de e*ecutar las órdenes de los elementos de control para modificar el proceso productivo, y los sensores miden variables en el proceso de producción, como por e*emplo nivel de líquidos, caudal, temperatura, presión, posición. %omo e*emplo de actuadores se tienen los motores, válvulas, calentadores. >ivel de %ontrol (nivel de campo) n este nivel se sitan los elementos capaces de gestionar los actuadores y sensores del nivel anterior tales como autómatas programables o equipos de aplicación específica basados en microprocesador como robots, máquinas herramienta o controladores de motor. stos dispositivos son programables y permiten que los actuadores y sensores funcionen de forma con*unta para ser capaces de realizar el proceso industrial deseado. Los
dispositivos de este nivel de control *unto con los del nivel inferior de acción/sensado poseen entidad suficiente como para realizar procesos productivos por sí mismos. s importante que posean unas buenas características de intercone1ión para ser enlazados con el nivel superior (supervisión), generalmente a trav"s de buses de campo. >ivel de upervisión (nivel de planta) n este nivel es posible visualizar cómo se están llevando a cabo los procesos de planta, y a trav"s de entornos %' (upervisión, %ontrol y dquisición de 'atos) poseer una ?imagen virtual de la planta@ de modo de que "sta se puede recorrer de manera detallada, o bien mediante pantallas de resumen ser capaces de disponer de un ?panel virtual@ donde se muestren las posibles alarmas, fallos o alteraciones en cualquiera de los procesos que se llevan a cabo. >ivel de ;estión (nivel de fábrica) ste nivel se caracteriza por ;estionar la producción completa de la empresa, %omunicar distintas plantas, +antener las relaciones con los proveedores y clientes, $roporcionar las consignas básicas para el dise9o y la producción de la empresa, en el se emplean $%s, estaciones de traba*o y servidores de distinta índole. An a1ioma básico de amplia aceptación es el siguiente ?l %&+ ha de planificarse ?top do0n@ (?de arriba hacia aba*o@), pero debe implantarse ?botton up@ (?de aba*o hacia arriba@).
Nivel de Proceso.
5 %ontrol directo de las máquinas y sistemas de producción. 5 ensores, actuadores, instrumentos de medida, máquinas de control num"rico, etc. 5 %ableado tradicional o Buses de ensores y ctuadores o Buses de %ampo. 1) Nivel de Campo.-
5 %ontrol individual de cada recurso. 5 $L%s de gama ba*a y media, sistemas de control num"rico, transporte automatizado,... 5 e utilizaran las medidas proporcionadas por el nivel 7 y se darán las consignas a los actuadores y máquinas de dicho nivel.
2) Nivel de Célula.-
5 istemas que controlan la secuencia de fabricación y/o producción (darán las consignas al nivel de campo). 5 n este nivel se emplean $L%s de gama media y alta, $%s &ndustriales, etc
3) Nivel de Planta.-
Crgano de dise9o y gestión en el que se estudian las Crdenes de fabricación y/o producción que seguirán los niveles inferiores. 5 uele coincidir con los recursos destinados a la producción de uno o varios productos similares (secciones). 5 e emplean $%s, estaciones de traba*o, servidores de bases de datos y bacDups,... 4) Nivel de Factoría.-
5 ;estiona la producción completa de la empresa. 5 %omunica distintas plantas. 5 +antiene las relaciones con los proveedores y clientes. 5 $roporciona las consignas básicas para el dise9o y la producción de la empresa. 5 e emplean $%s, estaciones de traba*o y servidores de distinta Endole.
http//000.eici.ucm.cl/cademicos/lpavesi/archivos/puntes/puntes8F7rq. 8F7de8F7%omp. 8F7&/4ransparenciasG4emaFG
El pr i merni v el o" ni v el dec ampo"i nc l uy el osdi s pos i t i v osf í s i c ospr es ent esenl a i ndus t r i a,c omol osac t uador esys ens or es . •
El s egundoni v el o" ni v el dec ont r ol "i nc l uy el osdi s pos i t i v osc ont r ol ador esc omo or de na do r es ,PL Cs ,PI Ds ,e t c . •
El " ni v el des uper v i s i ón"( t er c erni v el )c or r es pondeal oss i s t emasde s uper v i s i ón,c ont r ol yadqui s i c i óndedat os( SCADA) . •
Enunni v el s uper i oro" ni v el depl ani fi c ac i ón"s eenc uent r anl oss i s t emasde e j e c uc i ó nd el ap r o du c c i ó n( MES) . •
Lacús pi dedel api r ámi de( " ni v el deges t i ón" )l ac omponenl oss i s t emasde ges t i óni nt egr al del aempr es a( ERP) . •
