AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS INDUSTRIALES.

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1 UNIVERSIDAD PONTIFICIA COMILLAS ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA (ICAI) INGENIERO INFORMÁTICA PROYECTO FIN DE CARRERA AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS INDUSTRIALES. AUTOR: JAVIER ORDAX CASSÁ MADRID, JUNIO 2005

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3 Autorizada la entrega del proyecto del alumno: Javier Ordax Cassá Madrid 23 de Junio del 2005 EL DIRECTOR DEL PROYECTO Fdo.: José Miguel Ordax Cassá EL COORDINADOR DEL PROYECTO Fdo.: David Contreras Bárcena

4 UNIVERSIDAD PONTIFICIA COMILLAS ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA (ICAI) INGENIERO INFORMÁTICA PROYECTO FIN DE CARRERA AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS INDUSTRIALES. AUTOR: Javier Ordax Cassá DIRECTOR: José Miguel Ordax Cassá

5 Gracias a mis padres por haberme traído al mundo, por su cariño, ayuda e impulso en el que me he apoyado para llegar hasta aquí. Gracias a mi hermano José Miguel por toda esa alegría y vitalidad que logra transmitirme y por su apoyo a TODAS horas. Gracias a Cecilia por su cariño y su ayuda en los momentos difíciles. Gracias a Antonio por soportarme y ayudarme. Gracias a Diego por su inestimable colaboración en todas nuestras prácticas. Gracias a David por esa luz que siempre nos ha dejado encendida para guiarnos. Gracias a mis compañeros Javi, Toni, Manu, Ruben, Alex, Jesús, gracias a todos por vuestra gran amistad y colaboración.

6 Resumen El campo del control y automatización industrial, es un campo implantado con más frecuencia en grandes instalaciones como las cadenas de fabricación de automóviles, las vías férreas o las centrales térmicas y eléctricas, sin embargo en el área de la pequeña y mediana empresa está aun poco desarrollado. Las soluciones desarrolladas para el control y la automatización de pequeñas y medianas instalaciones industriales son poco flexibles y especificas para cada instalación. Este proyecto pretende hacer visible la viabilidad de la implantación de sistemas de control y automatización en este tipo de instalaciones industriales como pueden ser granjas o invernaderos, poniendo énfasis en la replicación. Como principales ventajas de la implantación de sistemas de control y automatización está la reducción de costes, calidad, seguridad así como el aumento y control de la producción, y como ventaja de la replicación la considerable reducción de los costes de diseño, implantación y mantenimiento. La solución propuesta consiste en un sistema abierto, para el control centralizado de dispositivos electromecánicos. Con capacidad para el control, monitorización y actuación remota haciendo uso de una red TCP/IP como es Internet, sin restricciones en cuanto al número de dispositivos o funcionalidades que estos aporten independientemente del proveedor de los dispositivos. El software desarrollado para este propósito recibirá los datos de los dispositivos electrónicos localizados en la instalación industrial, estos datos harán referencia a los distintos parámetros que determinan el estado de la instalación. Con éstos datos tanto el sistema, en modo automático; como el usuario, en modo manual; dispondrán de una información en tiempo real que les permitirá la toma de decisiones adecuadas y eficaces. Una vez tomada la decisión se pondrán en marcha, mediante los controles disponibles en la instalación, los mecanismos necesarios, para corregir o modificar las condiciones requeridas en cada momento con el fin de optimizar su funcionamiento. i

7 Para cumplir con estos servicios, el sistema tendrá las siguientes funcionalidades: Recopilación y acceso en tiempo real de la información referente al estado de la instalación. Actuación de manera inmediata sobre los dispositivos que lo requieren con el fin de mantener el estado optimo de la instalación. Esta actuación sobre los dispositivos puede ser tanto manual como automática. o Modo manual: El usuario a través de los mecanismos proporcionado por el sistema actúa directamente sobre los dispositivos. Esta actuación puede ser: Local: Utilizando la aplicación cliente en la propia instalación. Remota: A través de Internet haciendo uso de un navegador. o Modo automático: Una vez el usuario haya configurado el programa que se encargará del control de la instalación el sistema comunicará los datos recogidos a dicho programa y éste evaluando la situación comunicará al sistema que acciones tomar, en cada momento. Todas estas funcionalidades están disponibles en modo local y en modo remoto. En la modalidad local el usuario trabajará directamente con el software localizado en la propia instalación mientras que en la modalidad remota el usuario, mediante cualquier navegador y a través de Internet, puede conectar con la aplicación local accediendo así a las funcionalidades proporcionadas por ésta. Esta automatización en la recogida de datos y en el control de las actuaciones sobre los distintos mecanismos de la instalación permite una reducción en la mano de obra, una utilización adecuada de los materiales, una toma de decisiones eficaz basada en una información histórica completa y en tiempo real así como la realización rápida y eficaz de los procedimientos adoptados. Estas características son las que permiten una mayor cualificación de la mano de obra, la reducción en los costes de materiales de producción y materias primas y un aumento de la producción y con ello de la productividad. ii

8 Abstract The field of the control and industrial automation is a field implanted with more frequency in big facilities like cars manufacture chains, the ferroviary routes and the thermal and electrical plants, however, in the field of the small and medium companies it is still little developed. The solutions developed for the control and the automation of small and medium industrial facilities are slightly flexible and quite specific. The aim of this project is to realize the viability of introducing the industrial control and automation in this type of industrial facilities like farms or greenhouses, focusing on the replication. The main advantages of control and automation introduction are the reduction of costs as well as a increase of quality and safety and an improvement in production quantity and control, the main advantage of replication would be a considerable reduction in design, implantation and maintenance costs. The proposed solution consists of an open system for centralized control of electromechanical devices with capacity for control, monitor and remote performance of it using a TCP/IP net like the Internet without restrictions in the number of devices and functionalities that these give, with independence of the supplier. The software developed for this purpose will receive the information from electronic devices located in the industrial installation; this data will refer the different parameters that determine the state of the installation. With these data both the system, in automatic way, as the user, in manual way, will have a real time information that will allow suitable and effective decisions. Once taken the decision the necessary mechanisms, to correct or to modify the required conditions, will be started, through the installation available controls, in order to optimize its functioning. iii

9 In order to meet these requites, the system will implement the following functionalities: Real time information access and store for data concerning the installation. Immediate performance on the devices that need it in order to maintain the ideal state of the installation. This performance on the devices may be both manual and automatic o Manual mode: The user acts directly on the devices through the mechanisms provided in the system. This actuation may be: Local: using the client application in the installation itself Remote: using it through the Internet, by means of a web browser. Automatic Mode: Once the user has configured the program that will take control of the installation, the system will send the information gathered to that program that will evaluate the actual state of the installation and report back to the system the actions to take at each moment. All these functionalities will be available in both local and remote mode. While in local mode, the user will employ directly with the software located in the installation itself whereas in the remote modality the user, using any web browser through the Internet, will connect with the local application, accessing this way to the functionalities provided by it. This automation in data gathering and control over the different mechanisms of the installation will allow a reduction in manpower, a suitable use of the materials, an effective decision taking based on complete historical and real time information as well as a fast and effective accomplishment of the adopted procedures. These characteristics are those that allow a major qualification of the manpower, a notable cost reduction in materials of production and prime matters and an increase of the production and, consequently, the productivity. iv

10 ÍNDICE AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS INDUSTRIALES....i AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS INDUSTRIALES....iv JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO... 1 Justificación Justificación académica...1 económica...1 LA AUTOMATIZACIÓN Introducción Antecedentes Automatización Tipos de Automatización Generalidades del CNC...13 TECNOLOGÍA EUROPEAN INSTALLATION BUS (EIB) Introducción Automatización y evolución histórica Servicios y aplicaciones de una instalación automática Sistemas automáticos Sistemas por corrientes portadoras Sistemas por controlador programable Sistema por bus de datos Bus de instalación europeo EIB La EIBA Generalidades Tecnología EIB Topología de las redes EIB Los telegramas Composición de los nodos Direccionamiento Cuadro técnico EIB Programación de una instalación EIB (ETS) Otra tecnología de control distribuida LonWorks (Comparación con EIB) Red domótica EHS Medios físicos de transmisión Tipos de unidades Modelos lógicos de comunicación Protocolo de comunicaciones Red Batibus...63 v

11 6. Convergencia de EHS, EIB Y Batibus...64 INTRODUCCIÓN A LA TECNOLOGÍA LONWORKS Conceptos básico Red de control La Plataforma LonWorks Utilización de redes LonWorks Alcance del estándar Neuronas y su utilización Protocolo LonWorks...74 SISTEMA DE AUTOMATIZACIÓN X Introducción Ventajas de x Automatización inteligente...80 LENGUAJE DE PROGRAMACIÓN JAVA Introducción a la programación orientada a objetos Historia de Java CARACTERÍSTICAS DE JAVA Introducción Potente Simple Interactivo y orientado a red Comparativa con otros lenguajes orientados a objeto AUTENTIFICACIÓN MANEJADA POR EL CONTENEDOR EN TOMCAT Introducción La especificación de Servlets Tipos de autentificación definidos Modos de transporte Dominios de seguridad en Tomcat (server.xml) tomcat-users.xml Autentificación mediante una Base de Datos Configuración de una aplicación Autentificación BASIC Autentificación FORM Problemas con Apache y Tomcat EXTENSIBLE MARKUP LENGUAJE (XML) SISTEMAS EXPERTOS vi

12 1. Introducción Definición de Sistema Experto La reciente historia de los sistemas Usos de un sistema experto Decisión de aplicación de sistemas expertos Arquitectura y funcionamiento de un sistema experto METODOLOGÍA Introducción: Metodología de desarrollo: Análisis y diseño Casos de uso: Manipular dispositivo Activar estado automático del sistema Activar estado manual del sistema Añadir sensor Eliminar Sensor Modificar sensor Añadir dispositivo Eliminar dispositivo Modificar dispositivo Crear programa Eliminar un programa Modificar un programa Activar un programa Visualización del fichero de log de zona Visualización de los ficheros de log de los dispositivos Reglas de negocio Secuencia de eventos: Diagramas de Clase Diagrama de paquetes Diagrama de clases del paquete: proyecto Diagrama de clases del paquete: Dispositivos Diagrama de clases del paquete: Dispositivos.eventos Diagrama de clases del paquete: Sensores Diagrama de clases del paquete: Sensores.Eventos Diagrama de clases del paquete: Programación Diagrama de clases del paquete: InterfazGráfico Diagrama clases del paquete: InterfazGráfico.CreaciónProgramas Diagrama de clases del paquete: InterfazGráfico.Configuración Diagrama de clases del paquete: InterfazGráfico.Tabla Diagrama de clases del paquete: XML Diagrama de clases del paquete: Logs Diagrama de clases del paquete: Util Diagramas de secuencia Inicio del sistema: Inicio de los dispositivos vii

13 8.2 Inicio sistema: Inicio de los sensores Inicio del sistema: Inicio de los programas Activar automatización: Activar estado automático Activar automatización: Activar programa Activar automatización: Cambio en el estado de un sensor Activar control manual: Activar estado manual Activar control manual: Manipular dispositivo Configurar dispositivos: Mostrar configuración dispositivos Configurar dispositivos: Agregar un dispositivo Configurar dispositivos: Modificar un dispositivo Configurar dispositivos: Eliminar un dispositivo Configurar sensores: Mostrar configuración sensor Configurar sensores: Agregar un sensor Configurar sensores: Modificar un sensor Configurar sensores: Eliminar un sensor Configurar programas: Mostrar tabla de programas Configuración de programas: Crear un programa Configuración de programas: Modificar un programa Configuración de programas: Eliminar un programa DESCRIPCIÓN DEL PROTOPITO Dispositivo Bidireccional X10 para PC Modelo CM11A Módulo para dispositivos X10 Pro LM14A Módulo de Lámpara casquillo rosca LM PRESUPUESTO Fases del desarrollo Dimensionamiento del equipo Plan de proyecto Estudio económico CONCLUSIÓN BIBLIOGRAFÍA APENDICES MANUAL DE USUARIO Pantalla principal de la aplicación: Estado manual de la instalación Activar estado automático de la instalación Automatización de la instalación Configuración de programas...7 viii

14 6. Creación de programas Edición de programas Eliminación de programas Activación de programa Manipulación de dispositivos Manipulación de sensores Configuración de dispositivos Configuración de sensores...27 ix

15 JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO Justificación académica 1. Profundizar en los conocimientos sobre Internet 2. Aumentar los conocimientos sobre el manejo del puerto Serie 3. Practicar los conocimientos sobre la comunicación entre aplicaciones 4. Profundizar en la teoría Cliente/Servidor 5. Utilización y estudio del lenguaje Java 6. Desarrollo de aplicaciones en Internet utilizando la plataforma J2EE 7. Aumentar conocimientos sobre la creación de páginas WEB Justificación económica 1. Mejora en la Utilización de los recursos de producción. 2. Optimización de los costes de las materias primas 3. Reducción en los costes de mano de obra. 4. Mejora en la toma de decisiones 5. Aumento de la eficacia en la consecución de tareas 6. Aumento de la productividad 7. Reducción de riesgos en la producción. 8. Abaratamiento de la solución en base a su replicación. 1

16 LA AUTOMATIZACIÓN 1. Introducción Por siglos el ser humano ha construido máquinas que imiten las partes del cuerpo humano. Los antiguos egipcios unieron brazos mecánicos a las estatuas de sus dioses. Estos brazos fueron operados por sacerdotes, quienes clamaban que el movimiento de estos era inspiración de sus dioses. Los griegos construyeron estatuas que operaban con sistemas hidráulicas, los cuales se utilizaban para fascinar a los adoradores de los templos. Durante los siglos XVII y XVIII en Europa fueron construidos muñecos mecánicos muy ingeniosos que tenían algunas características de robots. Jacques de Vauncansos construyó varios músicos de tamaño humano a mediados del siglo XVIII. Esencialmente se trataba de robots mecánicos diseñados para un propósito específico: la diversión. En 1805, Henri Maillardert construyó una muñeca mecánica que era capaz de hacer dibujos. Una serie de levas se utilizaban como ` el programa ' para el dispositivo en el proceso de escribir y dibujar. Estas creaciones mecánicas de forma humana deben considerarse como inversiones aisladas que reflejan el genio de hombres que se anticiparon a su época. Hubo otras invenciones mecánicas durante la revolución industrial, creadas por mentes de igual genio, muchas de las cuales estaban dirigidas al sector de la producción textil. Entre ellas se puede citar la hiladora giratoria de Hargreaves (1770), la hiladora mecánica de Crompton (1779), el telar mecánico de Cartwright (1785), el telar de Jacquard (1801), y otros. El desarrollo en la tecnología, donde se incluyen las poderosas computadoras electrónicas, los actuadores de control retroalimentados, transmisión de potencia a través de engranes, y la tecnología en sensores han contribuido a flexibilizar los mecanismos autómatas para desempeñar tareas dentro de la industria. Son varios los factores que intervienen para que se desarrollaran los primeros robots en la década de los 50's. La investigación en inteligencia artificial desarrolló maneras de emular el 2

17 procesamiento de información humana con computadoras electrónicas e inventó una variedad de mecanismos para probar sus teorías. Como se ha visto, las tendencias de globalización y segmentación internacional de los mercados son cada vez más acentuadas. Y como estrategia para enfrentar este nuevo escenario, la automatización representa una alternativa que es necesario considerar. Los países de mayor desarrollo, poseen una gran experiencia en cuanto a automatización se refiere y los problemas que ellos enfrentan en la actualidad son de características distintas a los nuestros. Por lo cual es necesario precisar correctamente ambas perspectivas. 3

18 2. Antecedentes Automatización de procesos industriales Las ideas y las invenciones de muchos matemáticos, científicos, e ingenieros allanaron el camino para el desarrollo de la computadora moderna. En un sentido, la computadora tiene realmente tres fechas una como calculadora mecánica, cerca de 500 a.c., otra como concepto (1833), y la tercera del nacimiento como la computadora digital moderna (1946). La primera calculadora mecánica, fue un sistema de barras y de bolas móviles llamados el ábaco, fue ideada en Babilonia alrededor de 500 a.c. El ábaco proporcionó el método más rápido de calcular hasta 1642, cuando el científico francés Pascal Blaise inventó una calculadora hecha de ruedas y de dientes. Cuando la rueda de las unidades se movía una revolución (más allá de diez muescas), se movía la muesca de la rueda de las decenas; cuando la rueda de las decenas se movía una revolución, se movía la muesca de la rueda de los centenares; etcétera. Mejoras en la calculadora mecánica de Pascal fueron llevadas a cabo por los científicos e inventores tales Gottfried Wilhelm Leibniz, W.T. Odhner, Dorr E. Felt, Frank S. Baldwin y Jay R. Monroe. El concepto de la computadora moderna primero fue contorneado en 1833 por el matemático británico Charles Babbage. Su diseño de un "motor analítico" contuvo todos los elementos necesarios de una computadora moderna: dispositivos de entrada de información, un almacén (memoria), un molino (unidad que cómputo), una unidad de control, y dispositivos de salida. El diseño llevó más de 50,000 piezas móviles en una máquina de vapor tan grande como una locomotora. La mayoría de las acciones del motor analítico eran realizadas utilizando tarjetas perforadas, una adaptación al método que ya era usado para controlar máquinas de cosido automático de seda. Aunque Babbage trabajó en el motor analítico por casi 40 años, él nunca construyó realmente una máquina de trabajo. En 1889 Herman Hollerith, inventor americano, patentó una máquina calculadora que contó, comparó y ordenó la información guardada en tarjetas perforadas. Cuando las tarjetas eran colocadas en su máquina, presionaban una serie de contactos del metal que correspondía a la red de perforaciones potenciales. Cuando un contacto encontraba en un agujero (perforado para representar la edad, ocupación, etcétera), cerraba un circuito eléctrico y aumentaba la cuenta para esa categoría. Su 4

19 máquina primero fue utilizada para ayudar a clasificar la información estadística para el censo 1890 de Estados Unidos. En 1896 Hollerith fundó la Compañía de Máquinas de Tabulación para producir máquinas similares. En 1924, después una numerosa fusión, la compañía cambió su nombre a International Bussines Machine Corporation (IBM). IBM hizo de la maquinaria de tarjetas de oficina un negocio dominante en los sistemas de información hasta que tarde en los años 60, cuando una nueva generación de computadoras hizo obsoleta a la máquina de tarjetas. En los últimos 20 y 30 años, varios nuevos tipos de calculadoras fueron construidos. Vannevar Bush, ingeniero americano, desarrolló el analizador diferenciado, la primera calculadora capaz de solucionar ecuaciones diferenciales. Su máquina calculaba con números decimales y por lo tanto requirió centenares de engranajes y ejes para representar los varios movimientos y lazos de los diez dígitos. En 1939 los físicos americanos John V. Atanasoff y Clifford Berry produjeron el prototipo de una computadora en el sistema de numeración binario. Atanasoff pensaba que un número binario era mejor para satisfacer los cómputos que los números decimales porque dos dígitos 1 y 0 pueden ser representados fácilmente por un circuito eléctrico, que sería encendido o apagado. Además, George Boole, matemático británico, había ideado ya un sistema completo de la álgebra binaria que se pudo aplicar a los circuitos de la computadora. La computadora moderna creció fuera de los esfuerzos intensos de la investigación montados durante la Segunda Guerra Mundial. Desde 1941 el inventor alemán Konrad Zuse produjo una computadora operacional, la Z3, que fue utilizado en los diseños de aviones y de misiles. El gobierno alemán rechazó ayudarle a refinar la máquina, sin embargo, la computadora nunca alcanzó su potencia completa. Un matemático de Harvard nombrado Howard Aiken dirigió el desarrollo de la Calculadora Controlada de Secuencia Automática de Harvard-IBM, conocida más adelante como la Marca I una computadora electrónica que utilizó 3,304 réles electromecánicos como interruptores encendido-apagado. Terminada en 1944, su 5

20 función primaria era crear las tablas balísticas para hacer la artillería de la marina más exacta. La primera computadora completamente electrónica, que utilizó los tubos de en vez de los réles mecánicos, era tan secreta que su existencia no fue revelada hasta décadas después de que fuera construida. Inventada por el matemático inglés Alan Turing y puesta en operación antes de 1943, el Colossus era la computadora con que los criptógrafos británicos rompían los códigos secretos militares de los alemanes. Como Colossus fue diseñado para solamente una tarea, la distinción como la primera computadora electrónica moderno de uso general pertenece correctamente a ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Calculator). Diseñada por dos ingenieros americanos, Juan W. Mauchly y J. Presper Eckert, Jr., ENIAC entró servicio en la universidad de Pennsylvania en Su construcción era una enorme hazaña de ingeniería la máquina de 30 toneladas contuvo 17,468 tubos de vacío conectados por 500 millas (800 kilómetros) de cableado. ENIAC realizó 100,000 operaciones por segundo. La invención del transistor en 1948 trajo una revolución en el desarrollo de la computadora. Los tubos de vacío calientes, no fiables fueron substituidos por los transistores pequeños del germanio (luego silicio) que generaban poco calor con todo funcionado perfectamente como los interruptores o los amplificadores. El descubrimiento en la miniaturización de la computadora vino en 1958, cuando Jack Kilby, ingeniero americano, diseñó el primer circuito integrado verdadero. Su prototipo consistió en una oblea del germanio que incluyó los transistores, las resistencias y los condensadores, los componentes principales del trazado de circuito electrónico. Usando chips de silicio menos costosos, los ingenieros tuvieron éxito en poner más y más componentes electrónicos en cada chip. El desarrollo de la integración en gran escala (LSI) permitió abarrotar centenares de componentes en un chip; la integración a muy gran escala (VLSI) hizo crecer ese número a los centenares de millares; y los ingenieros proyectan que las técnicas de integración ultra grande (ULSI) permitirán ser colocados alrededor de 10 millones de componentes en un microchip el tamaño de una uña. Otra revolución en tecnología del microchip ocurrió en 1971 en que el ingeniero americano Marcian E. Hoff combinó los elementos básicos de una computadora en un 6

21 chip de silicio minúsculo, que llamó microprocesador. Este microprocesador Intel 4004 y centenares de variaciones que las siguieron son las computadoras dedicadas que hacen funcionar millares de productos modernos y forman el corazón de casi cada computadora electrónica de uso general. A mediados de los años setenta, los microchips y los microprocesadores habían reducido drásticamente el costo de los millares de componentes electrónicos requeridos en un computadora. La primera computadora de escritorio accesible diseñada específicamente para el uso personal fue llamada la Altair 8800 y vendida por Micro Instrumentation Telemetry Systems en En 1977 Tandy Corporation se convirtió en la primera firma principal del elemento electrónico para producir una computadora personal. Agregaron un teclado y un CRT a su computadora y ofrecieron medios de guardar programas en una grabadora. Pronto, una compañía pequeña llamada Apple Computer, fundado por el ingeniero Stephen Wozniak y los trabajos de Steven Jobs, comenzaron a producir una computadora superior. La IBM introdujo su computadora personal, o PC, en Como resultado de la competencia de los fabricantes de clones (computadoras que funcionaron exactamente como una PC IBM), el precio de computadoras personales cayó drásticamente. La computadora personal de hoy es 200 veces más rápida que ENIAC, 3,000 veces más ligera, y vario millones de dólares más barata. En la rápida sucesión de computadoras se ha contraído del modelo de escritorio a la computadora portátil y finalmente a la del tamaño de la palma. Con algunas computadoras personales la gente puede incluso escribir directamente en una pantalla de cristal líquido usando una aguja electrónica pequeña y las palabras aparecerán en la pantalla en mecanografiado limpio. La investigación en inteligencia artificial está procurando diseñar una computadora que pueda imitar los procesos y las habilidades propias del pensamiento del ser humano como el razonamiento, solucionar problemas, toma de decisiones y aprender. Se cree que la inteligencia humana tiene tres componentes principales: sentido, capacidad de clasificar y de conservar conocimiento, y capacidad de hacer elecciones basadas en la experiencia acumulada. Los sistemas expertos o los programas de computadora que simulan los procedimientos de toma de decisión de humanos expertos, ya existen y exhiben los 7

22 componentes segundos y terceros de la inteligencia. INTERNIST, por ejemplo, es un sistema informático que puede diagnosticar 550 enfermedades y desórdenes humanos con exactitud tal como la de los doctores humanos expertos. Hace veinte años el espacio y la distancia eran obstáculos formidables de lo que podía o no hacerse con la computadora. Pero hoy en día la micro miniaturización y las comunicaciones de datos han eliminado estos obstáculos. La micro miniaturización de la circuitería electrónica ha hecho posible colocar computadoras en relojes de pulsera, y los satélites de comunicaciones permiten que computadoras ubicadas en extremos opuestos del globo se comuniquen e intercambien información una con otra. Estas páginas están disponibles para cualquier persona a través del INTERNET alrededor del mundo. Ahora la puerta está abierta y el futuro es simplemente impredecible. La extraordinaria versatilidad de las computadoras en todos los campos de la actividad humana, así como su progresiva miniaturización han hecho posible traspasar el umbral de los grandes centros de cómputo y el uso restringido de una casta de especialistas de programadores, para convertirse en la herramienta obligada de cualquier persona. 8

23 3. Automatización Automatización de procesos industriales La historia de la automatización industrial está caracterizada por períodos de constantes innovaciones tecnológicas. Esto se debe a que las técnicas de automatización están muy ligadas a los sucesos económicos mundiales. El uso de robots industriales junto con los sistemas de diseño asistidos por computadora (CAD), y los sistemas de fabricación asistidos por computadora (CAM), son la última tendencia y luego se cargaban en el robot inicia en automatización de los procesos de fabricación. Éstas tecnologías conducen a la automatización industrial a otra transición, de alcances aún desconocidos. Aunque el crecimiento del mercado de la industria Robótica ha sido lento en comparación con los primeros años de la década de los 80 s, de acuerdo a algunas predicciones, la industria de la robótica está en su infancia. Ya sea que éstas predicciones se realicen completamente, o no, es claro que la industria robótica, en una forma o en otra, permanecerá. En la actualidad el uso de los robots industriales está concentrado en operaciones muy simples, como tareas repetitivas que no requieren tanta precisión. Se refleja el hecho de que en los 80 s las tareas relativamente simples como las máquinas de inspección, transferencia de materiales, pintado automotriz, y soldadura son económicamente viables para ser robotizadas. Los análisis de mercado en cuanto a fabricación predicen que en ésta década y en las posteriores los robots industriales incrementaran su campo de aplicación, esto debido a los avances tecnológicos en sensorica, los cuales permitirán tareas mas sofisticadas como el ensamble de materiales. Como se ha observado la automatización y la robótica son dos tecnologías estrechamente relacionadas. En un contexto industrial se puede definir la automatización como una tecnología que está relacionada con el empleo de sistemas mecánicos-eléctricos basados en computadoras para la operación y control de la producción. En consecuencia la robótica es una forma de automatización industrial. Hay tres clases muy amplias de automatización industrial: Automatización fija, automatización programable, y automatización flexible. 9

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