ROBTICA Y SU HISTORIALa robtica es un concepto de dominio pblico. La mayor parte de la gente tiene una idea de lo que es la robtica, sabe sus aplicaciones y el potencial que tiene; sin embargo, no conocen el origen de la palabra robot, ni tienen idea del origen de las aplicaciones tiles de la robtica como ciencia.La robtica como hoy en da la conocemos, tiene sus orgenes hace miles de anos. Nos basaremos en hechos registrados a travs de la historia, y comenzaremos aclarando que antiguamente los robots eran conocidos con el nombre de autmatas, y la robtica no era reconocida como ciencia, es mas, la palabra robot surgi hace mucho despus del origen de los autmatas.Desde el principio de los tiempos, el hombre ha deseado crear vida artificial. Se ha empeado en dar vida a seres artificiales que le acompaen en su morada, seres que realicen sus tareas repetitivas, tareas pesadas o difciles de realizar por un ser humano. De acuerdo a algunos autores, como J. J. C. Smart y Jasia Reichardt, consideran que el primer autmata en toda la historia fue Adn creado por Dios. De acuerdo a esto, Adn y Eva son los primero autmatas inteligentes creados, y Dios fue quien los program y les dio sus primeras instrucciones que debieran de seguir. Dentro de la mitologa griega se puede encontrar varios relatos sobre la creacin de vida artificial, por ejemplo, Prometeo creo el primer hombre y la primer mujercon barro y animados con el fuego de los cielos. De esta manera nos damos cuenta de que la humanidad tiene la obsesin de crear vida artificial desde el principio de los tiempos. Muchos han sido los intentos por lograrlo. Los hombres creaban autmatas como un pasatiempo, eran creados con el fin de entretener a su dueo. Los materiales que se utilizaban se encontraban al alcance de todo el mundo, esto es, utilizaban maderas resistentes, metales como el cobre y cualquier otro material moldeable, esto es, que no necesitara o requiriera de algn tipo de transformacin para poder ser utilizado en la creacin de los autmatas.Estos primeros autmatas utilizaban, principalmente, la fuerza bruta para poder realizar sus movimientos. A las primeras maquinas herramientas que ayudaron al hombre a facilitarle su trabajo no se les daba el nombre de autmata, sino ms bien se les reconoca como artefactos o simples maquinas.APLICACIONES DE LA ROBOTICALos robots son utilizados en una diversidad de aplicaciones, desde robots tortugas en los salones de clases, robots soldadores en la industria automotriz, hasta brazos tele operados en el transbordador espacial.Cada robot lleva consigo su problemtica propia y sus soluciones afines; no obstante que mucha gente considera que la automatizacin de procesos a travs de robots est en sus inicios, es un hecho innegable que la introduccin de la tecnologa robtica en la industria, ya ha causado un gran impacto. En este sentido la industria Automotriz desempea un papel preponderante.Es necesario hacer mencin de los problemas de tipo social, econmicos e incluso poltico, que puede generar una mala orientacin de robotizacin de la industria. Se hace indispensable que la planificacin de los recursos humanos, tecnolgicos y financieros se realice de una manera inteligente.Por el contrario la Robtica contribuir en gran medida al incremento del empleo. Pero, como se puede hacer esto? al automatizar los procesos en mquinas ms flexibles, reduce el costo de maquinaria, y se produce una variedad de productos sin necesidad de realizar cambios importantes en la forma de fabricacin de los mismo. Esto originara una gran cantidad de empresas familiares (Micro y pequeas empresa) lo que provoca la descentralizacin de la industria.CLASIFICACIN DE LOS ROBOTSLa potencia del software en el controlador determina la utilidad y flexibilidad del robot dentro de las limitantes del diseo mecnico y la capacidad de los sensores. Los robots han sido clasificados de acuerdo a su generacin, a su nivel de inteligencia, a su nivel de control, y a su nivel de lenguaje de programacin. Estas clasificaciones reflejan la potencia del software en el controlador, en particular, la sofisticada interaccin de los sensores. La generacin de un robot se determina por el orden histrico de desarrollos en la robtica. Cinco generaciones son normalmente asignadas a los robots industriales. La tercera generacin es utilizada en la industria, la cuarta se desarrolla en los laboratorios de investigacin, y la quinta generacin es un gran sueo. Robots Play-back, los cuales regeneran una secuencia de instrucciones grabadas, como un robot utilizado en recubrimiento por spray o soldadura por arco. Estos robots comnmente tienen un control de lazo abierto. Robots controlados por sensores, estos tienen un control en lazo cerrado de movimientos manipulados, y hacen decisiones basados en datos obtenidos por sensores. Robots controlados por visin, donde los robots pueden manipular un objeto al utilizar informacin desde un sistema de visin. Robots controlados adaptablemente, donde los robots pueden automticamente reprogramar sus acciones sobre la base de los datos obtenidos por los sensores. Robots con inteligencia artificial, donde las robots utilizan las tcnicas de inteligencia artificial para hacer sus propias decisiones y resolver problemas.La Asociacin de Robots Japonesa (JIRA) ha clasificado a los robots dentro de seis clases sobre la base de su nivel de inteligencia: Dispositivos de manejo manual, controlados por una persona. Robots de secuencia arreglada. Robots de secuencia variable, donde un operador puede modificar la secuencia fcilmente. Robots regeneradores, donde el operador humano conduce el robot a travs de la tarea. Robots de control numrico, donde el operador alimenta la programacin del movimiento, hasta que se ensee manualmente la tarea. Robots inteligentes, los cuales pueden entender e interactuar con cambios en el medio ambiente.Los programas en el controlador del robot pueden ser agrupados de acuerdo al nivel de control que realizan. Nivel de inteligencia artificial, donde el programa aceptar un comando como "levantar el producto" y descomponerlo dentro de una secuencia de comandos de bajo nivel basados en un modelo estratgico de las tareas. Nivel de modo de control, donde los movimientos del sistema son modelados, para lo que se incluye la interaccin dinmica entre los diferentes mecanismos, trayectorias planeadas, y los puntos de asignacin seleccionados. Niveles de servosistemas, donde los actuadores controlan los parmetros de los mecanismos con el uso de una retroalimentacin interna de los datos obtenidos por los sensores, y la ruta es modificada sobre la base de los datos que se obtienen de sensores externos. Todas las detecciones de fallas y mecanismos de correccin son implementados en este nivel.En la clasificacin final se considerara el nivel del lenguaje de programacin. La clave para una aplicacin efectiva de los robots para una amplia variedad de tareas, es el desarrollo de lenguajes de alto nivel. Existen muchos sistemas de programacin de robots, aunque la mayora del software ms avanzado se encuentra en los laboratorios de investigacin. Los sistemas de programacin de robots caen dentro de tres clases:A. Sistemas guiados, en el cual el usuario conduce el robot a travs de los movimientos a ser realizados.B. Sistemas de programacin de nivel-robot, en los cuales el usuario escribe un programa de computadora al especificar el movimiento y el censadoC. Sistemas de programacin de nivel-tarea, en el cual el usuario especifica la operacin por sus acciones sobre los objetos que el robot manipula.ROBOTS IMPULSADOS NEUMATICAMENTELa programacin de estos robots consiste en la conexin de tubos de plstico a unos manguitos de uni de la unidad de control neumtico. Esta unidad est formada por dos partes: una superior y una inferior. La parte inferior es un secuenciador que proporciona presin y vaco al conjunto de manguitos de unin en una secuencia controlada por el tiempo. La parte superior es el conjunto de manguitos de unin que activan cada una de las piezas mviles del robot. Las conexiones entre manguitos determinan qu piezas intervendrn en el movimiento, en qu direccin se movern y los diferentes pasos que debern efectuar. Modificando las conexiones de los manguitos de unin se podrn programar otras secuencias de pasos distintas.Los robots del tipo descrito son los ms simples que existen. Hay quien opina que a este tipo de mquinas no se les debera llamar robots; sin embargo, en ellas se encuentran todos los elementos bsicos de un robot: estas mquinas son programables, automticas y pueden realizar gran variedad de movimientos.

CIBERNETICALa Ciberntica es la ciencia que se ocupa de los sistemas de control y de comunicacin en las personas y en las mquinas, estudiando y aprovechando todos sus aspectos y mecanismos comunes. El nacimiento de la ciberntica se estableci en el ao 1942. La unin de diferentes ciencias como la mecanica, eletronica, medicina, fisica, quimica y computacin, han dado el surgimiento de una nueva doctrina llamada Bionica, La cual busca imitar y curar enfermedades y deficiencias fisicas.Dentro del campo de la ciberntica se incluyen las grandes mquinas calculadoras y toda clase de mecanismos o procesos de autocontrol semejantes y las mquinas que imitan la vida. Las perspectivas abiertas por la ciberntica y la sntesis realizada en la comparacin de algunos resultados por la biologa y la electrnica, han dado vida a una nueva disciplina, la binicaLa Ciberntica puede ser considerada como una adquisicin sumamente aprovechable para la evolucin cientfica. Desde el estudio del comportamiento de la clula nerviosa, la neurona, hasta el del individuo en su conjunto, ofrece un inmenso campo de investigaciones, particularmente a la medicina.METODOS DE LA CIBERNETICALa ciberntica ha encontrado sus primeros elementos en el estudio de los reguladores, que se encuentran en biologa y en el campo tcnico.En biologa, el sistema nervioso nos ofrece dos formas de regulacin anlogas. Es el caso de las regulaciones neuro-endocrinas, que aseguran el mantenimiento del equilibrio en nuestro medio interior, aunque las regulaciones sean muy complejas y hayan de intervenir varios elementos correctores que se anulan, se suman o se complementan, para realizar finalmente este equilibrio; y por otro lado se encuentra el papel de los osmo-receptores en el control de la concentracin osmtica del plasma; en este caso la hormona anti diurtica desempea un papel intermedio para regular la eliminacin renal de agua.La analoga es ms sorprendente cuando se examinan los problemas musculares. El estar de pie, por ejemplo, se posibilita mediante el juego de los msculos de la esttica que, por una serie de contracciones y dilataciones, aseguran el equilibrio del conjunto.La flexin de una pata posterior engendra una serie de contracciones y relajaciones rtmicas, en tanto dura la flexin. Asistimos al fenmeno del "clonus", bien conocido en neuropatologa, en los sndromes piramidales. N.Wiener, considerado como el padre de la ciberntica, ha estudiado matemticamente el fenmeno de clonus y ha podido establecer relaciones entre la experimentacin y l calcula.Existen otras analogas, como los circuitos reverberantes u oscilantes que se encuentran en electrnica; algunos han conocido un determinado favor, como el esquema construido por Bucy para tratar de explicar la teora de los movimientos involuntarios. La careoatetosis con sus movimientos desordenados y el mal de Parkinson con su temblor asociado a la parlisis, parecen responder a la existencia de circuitos oscilantes entre la corteza cerebral y los ncleos de la base del cerebro.Las calculadoras electrnicas y las maquinas de traducir no son mas que el embrin de una actividad cerebral supuesta, cuyo trabajo no corresponde probablemente a lo que pasa realmente en los circuitos nerviosos.Esta conclusin por pesimista que sea, no rebate sin embargo a los cibernticos, cuyo fin no es revolucionar el mundo con los "robots", sino simplemente buscar mejor la forma de comprender el funcionamiento de los organismos vivientes con ayuda de analogas mecnicas o elctricas. Estas analogas no existen sino que a veces es necesario crearlas; esto es lo que ha dado lugar a los animales sintticos (como tortugas, ranas e.t.c.).DIFICULTADES ENCONTRADAS POR LA CIBERNETICAAlgunos ejemplos muestran cuan delicado es encontrar una relacin entre el funcionamiento de una maquina y el de un rgano. La dificultad aumenta en cuanto se dirige a las contexturas nerviosas superiores. A este nivel, no existe ninguna maquina similar, porque la creacin de maquinas nuevas que permitan la comparacin implicara un conocimiento perfecto de las estructuras nerviosas"No hay que pedir a la ciberntica que nos d ms de lo que nos pueda dar. No creo que se pueda esperar que nos suministre, por s sola, en un porvenir mas o menos prximo, la solucin del triple enigma de la vida, la conciencia y el pensamiento".Existen estudios emprendidos en los viajes espaciales, en donde el problema humano se hace primordial.

OFIMTICAEn el primero de los casos debemos decir que las herramientas ms utilizadas suelen ser las computadoras, impresoras, scanner, dispositivos externos de almacenamiento (Cds; Dvds.; pen drive; etc) y todos aquellos aparatos que nos faciliten la manipulacin, envo o almacenamiento de informacin. Con respecto al software debemos decir que las herramientas mas conocidas son los procesadores de texto, las planillas de clculo, bases de datos, reproductores multimedia, editores de imgenes o textos, etc. es decir que bsicamente la definicion de ofimatica abarcara todo aquello que nos facilita nuestro trabajo y nuestras actividades. Como decamos anteriormente, su uso es tan comn que incluso en nuestra conmutadora personal y hasta en nuestro despacho personal tenemos todo tipo de herramientas ofimaticas as las utilicemos para asuntos personales y no laborales, pero lo cierto es que el termino se debe a que las mismas ayudaron a facilitar el trabajo en las oficinas. Es importante destacar el hecho de que la mayora de las herramientas que conforman a la ofimatica, comenzaron a aparecer en la dcada de los 70 cuando se comenzaron a desarrollar las primeras computadoras aptas para el trabajo del oficinista, de esta manera no podemos negar la evolucin de toda las herramientas en cuestin, y al mismo tiempo la necesidad de comenzar a capacitar a todas estas personas en que trabajaban en el rea de oficinas de una empresa.

Es all en donde la definicion de ofimatica comenz a cobrar un papel mucho ms importante considerando el hecho de que a medida que fue pasando el tiempo, tanto las herramientas hardware como las de software se fueron volviendo imprescindibles para estos trabajos. Tener en claro la definicion de ofimatica cuando trabajamos con este tipo de herramientas es tan importante, que incluso hasta a los pequeos en las escuelas se les ensean las herramientas ms bsicas de ofimatica. OFIMTICA EN LA ACTUALIDADComo bien hemos dicho en diversos artculos de nuestro sitio una de las caractersticas principales de los programas de ofimatica, es que los mismos dependen de una red. Esto quiere decir que para poder manejar todas las herramientas correspondientes y para que podamos entender completamente a lo que nos referimos cuando explicamos la definicin de ofimatica, debemos conocer tambin de que manera trabaja la misma. De esta manera debemos decir que mientras mejor entendamos a la ofimatica, ms sencillo ser para nosotros lograr utilizarla a la perfeccin; adems como hemos mencionado anteriormente, hoy en da estos sistemas son tan importantes en todas las oficinas, que incluso existen academias especializadas para que las personas puedan capacitarse en ofimatica y es fundamental que tengamos esto en cuenta ya que puede ayudarnos mucho a que logremos evolucionar en nuestro propio trabajo.

Por ltimo no queremos dejar de mencionar que la definicion de ofimatica abarca todo lo que tiene que ver con el tema, desde una maquina de escribir hasta un procesador de texto de lo ms moderno, todas las herramientas ofimaticas son importantes por eso tambin es importante que quienes las utilicen sepan como hacerlo, y para ello es necesario que se capaciten en los establecimientos correspondientes. BENEFICIOS QUE APORTA UN SISTEMA OFIMTICOLa implantacin de un sistema ofimtico en una oficina va a reportar notablesBeneficios, entre los que se encuentran los siguientes: Se automatizan las tareas de carcter rutinario y repetitivo. Se facilita, acorta y asegura la realizacin de tareas complejas y muy laboriosas. Se da la posibilidad de realizar trabajos que de otra forma sera muy complejo, costoso o imposible de realizar. Permite compartir recursos informticos hardware o software (equipos, programas e informacin). Permite el acceso a la informacin comn (evita duplicidad).

DOMOTICAEs una serie de sistemas tecnolgicos que aportan diferentes servicios al hogar, estos servicios pueden ser de seguridad, bienestar, comunicacin, de gestin energtica. etc. La domtica esta integrado por redes de comunicacin tanto interiores como exteriores ya sea de forma inalmbrica o alambrada. Esta no solo va dirigida a las viviendas, sino tambin a los comercios, edificios, granjas. etc. La domtica se ha implantado desde hace dcadas, pero, desde que se creo el Internet este a tomado un giro controversial, los modelos tecnolgicos relacionados a este han progresado y forman parte del futuro de la domtica. Las tecnologas inalmbricas WiFi y las redes de Internet, creen haberse constituido, como las tecnologas del entorno digital que evolucionarn, y sobre las cuales la domtica debera mantenerse para poder aumentar el uso de las tecnologas en los hogares. Debemos de tener en cuenta algunos elementos para poder instalar este sistema como es: El incremento en el confort Climatizacin del control de luces, ventanas, cortinas, persianas y enchufes Uso de energa renovable como la energa solar, la geotrmica y la elica Entre otros El estndar es una especificacin que normaliza la ejecucin de ciertos procesos o la elaboracin de dispositivos para garantizar la interoperabilidad (Capacidad de comunicacin entre diferentes programas y mquinas de diferentes fabricantes). Los estndares pueden ser: EIB o EIBus (El Bus de Instalacin Europeo): es un conjunto de conductores elctricos en forma de pistas metlicas impresas sobre la placa base del computador. Este es utilizado para domtica. X10: es un conjunto de reglas de comunicaciones para el control remoto de dispositivos elctricos. ZigBee: conjunto de comunicaciones de comunicaciones inalmbrico similar al bluetooth. UPnP (Universal Plug and Play): es una arquitectura software abierto y distribuido que de forma independiente al fabricante, sistema operativo, lenguaje de programacin, etc.

Para que un sistema pueda ser considerado "inteligente" ha de incorporar elementos o sistemas basados en las Nuevas Tecnologas de la Informacin (NTI). El uso de las NTI en la vivienda genera nuevas aplicaciones y tendencias basadas en la capacidad de proceso de informacin y en la integracin y comunicacin entre los equipos e instalaciones. As concebida, una vivienda inteligente puede ofrecer una amplia gama de aplicaciones en reas tales como: seguridad gestin de la energa automatizacin de tareas domsticas formacin, cultura y entretenimiento teletrabajo monitorizacin de salud operacin y mantenimiento de las instalaciones, etc. La definicin de vivienda domtica o inteligente presenta mltiples versiones y matices. Tambin aqu son diversos los trminos utilizados en distintas lenguas: "casa inteligente" (smart house), automatizacin de viviendas (home automation), domtica (domotique), sistemas domsticos (home systems), etc. En este sentido, una vivienda domtica se puede definir como: "aquella vivienda en la que existen agrupaciones automatizadas de equipos, normalmente asociados por funciones, que disponen de la capacidad de comunicarse interactivamente entre s de un bus domstico multimedia que las integra". A continuacin se detallan las diferentes definiciones qe ha ido tomando el trmino: 1) La nueva tecnologa de los automatismos de maniobra, gestin y control de los diversos aparatos de una vivienda, que permiten aumentar el confort del usuario, su seguridad, y el ahorro en el consumo energtico. 2) Un conjunto de servicios en las viviendas, asegurados por sistemas que realizan varias funciones, pudiendo estar conectados, entre ellos, y a redes internas y externas de comunicacin. 3) La informtica aplicada a la vivienda. Agrupa el conjunto de sistemas de seguridad y de la regulacin de las tareas domesticas destinadas a facilitar la vida cotidiana automatizando sus operaciones y funciones.

GESTIN DE LA DOMTICALa domtica se encarga de gestionar principalmente los siguientes cuatro aspectos del hogar: I. Energa elctrica: En este campo, la domtica se encarga de gestionar el consumo de energa, mediante temporizadores, relojes programadores, termostatos, etc... Tambin se aprovecha de la tarifa nocturna, mediante acumuladores de carga. II. Confort: La domtica nos proporciona una serie de comodidades, como pueden ser el control automtico de los servicios de: (a) Calefaccin (b) Agua caliente (c) Refrigeracin (d) Il uminacin y la gestin de elementos como accesos, persianas, toldos, ventanas, riego automtico, etc... III. Seguridad: La seguridad que nos proporciona un sistema domtico es ms amplia que la que nos puede proporcionar cualquier otro sistema, pues integra tres campos de la seguridad que normalmente estn controlados por sistemas distintos: 1. Seguridad de los bienes: Gestin del control de acceso y control de presencia, as como la simulacin de presencia. 2. Seguridad de las personas: Especialmente, para las personas mayores y los enfermos. Mediante el nodo telefnico, se puede tener acceso (mediante un pulsador radiofrecuencia que se lleve encima, por ejemplo) a los servicios de Samur, Polica, etc... 3. Incidentes y averas: Mediante sensores, se pueden detectar los incendios y las fugas de gas y agua, y, mediante el nodo telefnico, desviar la alarma hacia los bomberos, por ejemplo. 4. Tambin se pueden detectar averas en los accesos, en los ascensores, etc... IV. Comunicaciones: La domtica tiene una caracterstica fundamental, que es la integracin de sistemas, por eso hay nodos que interconectan la red domtica con diferentes dispositivos, como la red telefnica, el videoportero, etc... Como nueva tecnologa, las redes domticas estn preparadas para la conexin a servicios como por ejemplo la TV por satlite, servicios avanzados de telefona, telecompra, etc...CONTROL NUMRICO COMPUTARIZADO (CNC)El CNC tuvo su origen a principios de los aos cincuenta en el Instituto de Tecnologa de Massachusetts (MIT), en donde se automatiz por primera vez una gran fresadora.En esta poca las computadoras estaban en sus inicios y eran tan grandes que el espacio ocupado por la computadora era mayor que el de la mquina.Hoy da las computadoras son cada vez ms pequeas y econmicas, con lo que el uso del CNC se ha extendido a todo tipo de maquinaria: tornos, rectificadoras, eletroerosionadoras, mquinas de coser, etc.

En una mquina CNC, a diferencia de una mquina convencional o manual, una computadora controla la posicin y velocidad de los motores que accionan los ejes de la mquina. Gracias a esto, puede hacer movimientos que no se pueden lograr manualmente como crculos, lneas diagonales y figuras complejas tridimensionales.Las mquinas CNC son capaces de mover la herramienta al mismo tiempo en los tres ejes para ejecutar trayectorias tridimensionales como las que se requieren para el maquinado de complejos moldes y troqueles como se muestra en la imagen.En una mquina CNC una computadora controla el movimiento de la mesa, el carro y el husillo. Una vez programada la mquina, sta ejecuta todas las operaciones por s sola, sin necesidad de que el operador est manejndola. Esto permite aprovechar mejor el tiempo del personal para que sea ms productivo.El trmino "control numrico" se debe a que las rdenes dadas a la mquina son indicadas mediante cdigos numricos. Por ejemplo, para indicarle a la mquina que mueva la herramienta describiendo un cuadrado de 10 mm por lado se le daran los siguientes cdigos:G90 G71G00 X0.0 Y0.0G01 X10.0G01 Y10.0G01 X0.0G01 Y0.0Un conjunto de rdenes que siguen una secuencia lgica constituyen un programa de maquinado. Dndole las rdenes o instrucciones adecuadas a la mquina, sta es capaz de maquinar una simple ranura, una cavidad irregular, la cara de una persona en altorrelieve o bajorrelieve, un grabado artstico un molde de inyeccin de una cuchara o una botella... lo que se quiera.

Al principio hacer un programa de maquinado era muy difcil y tedioso, pues haba que planear e indicarle manualmente a la mquina cada uno de los movimientos que tena que hacer. Era un proceso que poda durar horas, das, semanas. An as era un ahorro de tiempo comparado con los mtodos convencionales.Actualmente muchas de las mquinas modernas trabajan con lo que se conoce como "lenguaje conversacional" en el que el programador escoge la operacin que desea y la mquina le pregunta los datos que se requieren. Cada instruccin de este lenguaje conversacional puede representar decenas de cdigos numricos. Por ejemplo, el maquinado de una cavidad completa se puede hacer con una sola instruccin que especifica el largo, alto, profundidad, posicin, radios de las esquinas, etc. Algunos controles incluso cuentan con graficacin en pantalla y funciones de ayuda geromtrica. Todo esto hace la programacin mucho ms rpida y sencilla.Tambin se emplean sistemas CAD/CAM que generan el programa de maquinado de forma automtica. En el sistema CAD (diseo asistido por computadora) la pieza que se desea maquinar se disea en la computadora con herramientas de dibujo y modelado slido. Posteriormente el sistema CAM (manufactura asistida por computadora) toma la informacin del diseo y genera la ruta de corte que tiene que seguir la herramienta para fabricar la pieza deseada; a partir de esta ruta de corte se crea automaticamente el programa de maquinado, el cual puede ser introducido a la mquina mediante un disco o enviado electronicamente.Hoy da los equipos CNC con la ayuda de los lenguajes conversacionales y los sistemas CAD/CAM, permiten a las empresas producir con mucha mayor rapidez y calidad sin necesidad de tener personal altamente especializado.MBITO DE APLICACIN DEL CONTROL NUMRICO:Como ya se mencion, las cuatro variables fundamentales que inciden en la bondad de un automatismo son: productividad, rapidez, precisin y velocidad.De acuerdo con estas variables, vamos a analizar qu tipo de automatismo es el ms conveniente de acuerdo al nmero de piezas a fabricar. Series de fabricacin: Grandes series: (mayor a 10.000 piezas)Esta produccin est cubierta en la actualidad por las mquinas transfert, realizadas por varios automatismos trabajando simultneamente en forma sincronizada. Series medias: (entre 50 y 10.000)Existen varios automatismos que cubren esta gama, entre ellos los copiadores y los controles numricos. La utilizacin de estos automatismos depender de la precisin, flexibilidad y rapidez exigidas. El control numrico ser especialmente interesante cuando las fabricaciones se mantengan en series comprendidas entre 5 y 1.000 piezas que debers ser repetidas varias veces durante el ao. Series pequeas: (menores a 5 piezas) Para estas series, la utilizacin del control numrico suele no ser rentable, a no ser que la pieza sea lo suficientemente compleja como para justificarse su programacin con ayuda de una computadora. Pero en general, para producciones menores a cinco piezas, la mecanizacin en mquinas convencionales resulta ser ms econmica. A continuacin, podemos ver un grfico que ilustra de forma clara lo expresado anteriormente.VENTAJAS DEL CONTROL NUMRICO:Las ventajas, dentro de los parmetros de produccin explicados anteriormente son: Posibilidad de fabricacin de piezas imposibles o muy difciles. Gracias al control numrico se han podido obtener piezas muy complicadas como las superficies tridimensionales necesarias en la fabricacin de aviones. Seguridad. El control numrico es especialmente recomendable para el trabajo con productos peligrosos. Precisin. Esto se debe a la mayor precisin de la mquina herramienta de control numrico respecto de las clsicas. Aumento de productividad de las mquinas. Esto se debe a la disminucin del tiempo total de mecanizacin, en virtud de la disminucin de los tiempos de desplazamiento en vaco y de la rapidez de los pocisionamientos que suministran los sistemas electrnicos de control. Reduccin de controles y desechos. Esta reduccin es debida fundamentalmente a la gran fiabilidad y repetitividad de una mquina herramienta con control numrico. Esta reduccin de controles permite prcticamente eliminar toda operacin humana posterior, con la subsiguiente reduccin de costos y tiempos de fabricacin.CLASIFICACIN DE LOS SISTEMAS DE CONTROL NUMRICO.Se dividen fundamentalmente en: Equipos de control numrico de posicionamiento o punto a punto. Equipos de control numrico de contorneo.Supongamos una pieza colocada sobre la mesa (ver figura), y que en el punto A se quiere realizar una perforacin. Sea el eje X el eje longitudinal de la mesa y el eje Y el eje transversal. B representa la proyeccin del eje del til sobre la mesa. El problema de llevar el punto A al punto B se puede resolver de las siguientes formas: Accionar el motordel eje Y hasta alcanzar el punto Ay a continuacin el motor del eje X hasta alcanzar al punto B. Anlogo al anterior, pero accionando primero el motor del eje longitudinal y despus el del transversal. Estos dos modos de posicionamiento reciben el nombre de posicionamiento secuencial y se realiza normalmente a la mxima velocidad que soporta la mquina. Accionar ambos motores a la vez y a la misma velocidad. En este caso la trayectoria seguida ser una recta de 45. Una vez llegado la altura del punto B, el motor del eje Y ser parado para continuar exclusivamente el motor del eje X hasta llegar al punto B. Este tipo de posicionamiento recibe el nombre de posicionamiento simultneo (punto a punto). Accionamiento secuencial de los motores pero realizando la aproximacin a un punto siempre en el mismo sentido. Este tipo de aproximacin recibe el nombre de aproximacin unidireccional y es utilizado exclusivamente en los posicionamientos punto a punto.En un sistema punto a punto, el control determina, a partir de la informacin suministrada por el programa y antes de iniciarse el movimiento, el camino total a recorrer. Posteriormente se realiza dicho posicionamiento, sin importar en absoluto la trayectoria recorrida, puesto que lo nico que importa es alcanzar con precisin y rapidez el punto en cuestin.Siempre que se quiera realizar trayectorias que no sean paraxiales (rectas segn los ejes) es necesario que el sistema de control posea caractersticas especiales.Los equipos que permiten generar curvas reciben el nombre de equipos de contorneo.Los sistemas de contorneo gobiernan no slo la posicin final sino tambin el movimiento en cada instante de los ejes en los cuales se realiza la interpolacin. En estos equipos deber existir una sincronizacin perfecta entre los distintos ejes, controlndose, por tanto, la trayectoria real que debe seguir la herramienta. Con estos sistemas se pueden generar recorridos tales como rectas con cualquier pendiente, arcos de circunferencia, cnicas o cualquier otra curva definible matemticamente. Estos sistemas se utilizan, sobre todo, en fresados complejos, torneados, etc.Por ltimo, se puede decir que un equipo de control numrico paraxial puede efectuar los trabajos que realiza un equipo punto a punto y un equipo de contorneo podr realizar los trabajos propios de los equipos punto a punto y paraxial.ARQUITECTURA GENERAL DE UN CONTROL NUMRICO.Podemos distinguir cuatro subconjuntos funcionales: Unidad de entrada salida de datos. Unidad de memoria interna e interpretacin de rdenes. Unidad de clculo. Unidad de enlace con la mquina herramienta y servomecanismos.En la figura de la pagina siguiente se muestra un diagrama funcional simplificado de un control numrico de contorneo de tres ejes.UNIDAD DE ENTRADA SALIDA DE DATOSLa unidad entrada de datos sirve para introducir los programas de mecanizado en el equipo de control numrico, utilizando un lenguaje inteligible para ste.En los sistemas antiguos se utilizaron para la introduccin de datos sistemas tipo ficha (Data Modul) o preselectores (conmutadores rotativos codificados); los grandes inconvenientes que presentaron estos mtodos, sobre todo en programas extensos, provoc su total eliminacin.Posteriormente se utilizaba para dicho propsito la cinta perforada (de papel, milar o aluminio), por lo que el lector de cinta se constitua en el rgano principal de entrada de datos.Esta cinta era previamente perforada utilizando un perforador de cinta o un teletipo. El nmero de agujeros mximo por cada carcter era de ocho (cinta de ocho canales). Adems de estos agujeros, exista otro de menor tamao, ubicado entre los canales 3 y 4 que permita el arrastre de la cinta.Los primeros lectores de cinta fueron electromecnicos; los cuales utilizaban un sistema de agujas palpadoras que determinaban la existencia de agujeros o no en cada canal de la cinta, luego esto actuaba sobre un conmutador cuyos contactos se abren o cierran dependiendo de la existencia o no de dichos agujeros.Con la aparicin del teclado como rgano de entrada de datos, se solucion el problema de la modificacin del programa, que no poda realizarse con la cinta perforada, adems de una rpida edicin de programas y una cmoda insercin y borrado de bloques, bsqueda de una direccin en memoria, etc.UNIDAD DE MEMORIA INTERNA E INTERPRETACIN DE RDENES.Tanto en los equipos de programacin manual como en los de programacin mixta (cinta perforada o cassette y teclado), la unidad de memoria interna almacenaba no slo el programa sino tambin los datos mquina y las compensaciones (aceleracin y desaceleracin, compensaciones y correcciones de la herramienta, etc.). Son los llamdos datos de puesta en operacin.En las mquinas que posean slo cinta perforada como entrada de datos, se utilizaba memorias buffer.Luego, con el surgimiento del teclado y la necesidad de ampliar significativamente la memoria (debido a que se deba almacenar en la misma un programa completo de mecanizado) se comenzaron a utilizar memorias no voltiles (su informacin permanece almacenada aunque desaparezca la fuente de potencia del circuito, por ejemplo en el caso de un fallo en la red) de acceso aleatorio (denominadas RAM) del tipo CMOS.Adems posean una batera denominada tampn, generalmente de nquel cadmio, que cumplan la funcin de guardar durante algunos das (al menos tres) todos los datos mquina en caso de fallo en la red.Una vez almacenado el programa en memoria, inicia su lectura para su posterior ejecucin. Los bloques se van leyendo secuencialmente. En ellos se encuentra toda la informacin necesaria para la ejecucin de una operacin de mecanizado.UNIDAD DE CLCULOUna vez interpretado un bloque de informacin, esta unidad se encarga de crear el conjunto de rdenes que sern utilizadas para gobernar la mquina herramienta.Como ya se dijo, este bloque de informacin suministra la informacin necesaria para la ejecucin de una operacin de mecanizado. Por lo tanto, una vez el programa en memoria, se inicia su ejecucin. El control lee un nmero de bloques necesario para la realizacin de un ciclo de trabajo. Estos bloques del programa son interpretados por el control, que identifica:la nueva cota a alcanzar (x, y, z del nuevo punto en el caso de un equipo de tres ejes), velocidad de avance con la que se realizar el trayecto, forma a realizar el trayecto, otras informaciones como compensacin de herramientas, cambio de til, rotacin o no del mismo, sentido, refrigeracin, etc.). La unidad de clculo, de acuerdo con la nueva cota a alcanzar, calcula el camino a recorrer segn los diversos ejes.SERVOMECANISMOSLa funcin principal de un control numrico es gobernar los motores (servomotores) de una mquina herramienta, los cuales provocan un desplazamiento relativo entre el til y la pieza situada sobre la mesa. Si consideramos un desplazamiento en el plano, ser necesario accionar dos motores, en el espacio, tres motores, y as sucesivamente.En el caso de un control numrico punto a punto y paraxial, las rdenes suministradas a cada uno de los motores no tienen ninguna relacin entre s; en cambio en un control numrico de contorneo, las rdenes debern estar relacionadas segn una ley bien definida.Para el control de los motores de la mquina herramienta se pueden utilizar dos tipos de servomecanismos, a lazo abierto y a lazo cerrado.En los de lazo abierto, las rdenes a los motores se envan a partir de la informacin suministrada por la unidad de clculo, y el servomecanismo no recibe ninguna informacin ni de la posicin real de la herramienta ni de su velocidad.No as en un sistema de lazo cerrado, donde las rdenes suministradas a los motores dependen a la vez de las informaciones enviadas por la unidad de clculo y de las informaciones suministradas por un sistema de medidas de la posicin real por medio de un captador de posicin (generalmente un encoder), y uno de medida de la velocidad real (tacmetro), montados ambos sobre la mquina.PROGRAMACIN EN EL CONTROL NUMRICOSe pueden utilizar dos mtodos: Programacin Manual:En este caso, el programa pieza se escribe nicamente por medio de razonamientos y clculos que realiza un operario.Programacin Automtica: En este caso, los clculos los realiza un computador, que suministra en su salida el programa de la pieza en lenguaje mquina. Por esta razn recibe el nombre de programacin asistida por computador. De este mtodo hablaremos ms adelante.Programacin Manual: El lenguaje mquina comprende todo el conjunto de datos que el control necesita para la mecanizacin de la pieza.Al conjunto de informaciones que corresponde a una misma fase del mecanizado se le denomina bloque o secuencia, que se numeran para facilitar su bsqueda. Este conjunto de informaciones es interpretado por el intrprete de rdenes.Programa de mecanizado: contiene todas las instrucciones necesarias para el proceso de mecanizado.Una secuencia o bloque de programa debe contener todas las funciones geomtricas, funciones mquina y funciones tecnolgicas del mecanizado, de tal modo, un bloque de programa consta de varias instrucciones.El comienzo del control numrico ha estado caracterizado por un desarrollo anrquico de los cdigos de programacin. Cada constructor utilizaba el suyo particular.Posteriormente, se vio la necesidad de normalizar los cdigos de programacin como condicin indispensable para que un mismo programa pudiera servir para diversas mquinas con tal de que fuesen del mismo tipo.Los caracteres ms usados comnmente, regidos bajo la norma DIN 66024 y 66025 son, entre otros, los siguientes: N es la direccin correspondiente al nmero de bloque o secuencia. Esta direccin va seguida normalmente de un nmero de tres o cuatro cifras. En el caso del formato N03, el N999).nmero mximo de bloques que pueden programarse es 1000 (N000 X, Y, Z son las direcciones correspondientes a las cotas segn los ejes X, Y, Z de la mquina herramienta. Dichas cotas se pueden programar en forma absoluta o relativa, es decir, con respecto al cero pieza o con respecto a la ltima cota respectivamente.G es la direccin correspondiente a las funciones preparatorias. Se utilizan para informar al control de las caractersticas de las funciones de mecanizado, como por ejemplo, forma de la trayectoria, tipo de correccin de herramienta, parada temporizada, ciclos automticos, programacin absoluta y relativa, etc. La funcin G va seguida de un nmero de dos cifras que permite programar hasta 100 funciones preparatorias diferentes.SCADASCADA es el acrnimo de Supervisory Control And Data Acquisition (Supervisin, Control y Adquisicin de Datos).Un SCADA es un sistema basado en computadores que permite supervisar y controlar a distancia una instalacin de cualquier tipo. A diferencia de los Sistemas de Control Distribuido, el lazo de control es GENERALMENTE cerrado por el operador. Los Sistemas de Control Distribuido se caracterizan por realizar las acciones de control en forma automtica. Hoy en da es fcil hallar un sistema SCADA realizando labores de control automtico en cualquiera de sus niveles, aunque su labor principal sea de supervisin y control por parte del operador. En la tabla No. 1 se muestra un cuadro comparativo de las principales caractersticas de los sistemas SCADA y los sistemas de Control Distribudo (DCS) (ESTAS Caractersticas no son limitantes para uno u otro tipo de sistemas, son tpicas).Tabla no. 1: algunas diferencias tpicas entre sistemas SCADA y DCS.ASPECTOSCADAsDCS

TIPO DE ARQUITECTURACENTRALIZADADISTRIBUDA

TIPO DE CONTROL PREDOMINANTESUPERVISORIO: Lazos de control cerrados por el operador. Adicionalmente: control secuencial y regulatorio.REGULATORIO: Lazos de control cerrados automticamente por el sistema. Adicionalmente: control secuencial, batch, algoritmos avanzados, etc.

TIPOS DE VARIABLESDESACOPLADASACOPLADAS

REA DE ACCINreas geogrficamente distribudas.rea de la planta.

UNIDADES DE ADQUISICIN DE DATOS Y CONTROLRemotas, PLCs.Controladores de lazo, PLCs.

MEDIOS DE COMUNICACINRadio, satlite, lneas telefnicas, conexin directa, LAN, WAN.Redes de rea local, conexin directa.

BASE DE DATOSCENTRALIZADADISTRIBUDA

El flujo de la informacin en los sistemas SCADA es como se describe a continuacin: El FENMENO FSICO lo constituye la variable que deseamos medir. Dependiendo del proceso, la naturaleza del fenmeno es muy diversa: presin, temperatura, flujo, potencia, intensidad de corriente, voltaje, ph, densidad, etc. Este fenmeno debe traducirse a una variable que sea inteligible para el sistema SCADA, es decir, en una variable elctrica. Para ello, se utilizan los SENSORES o TRANSDUCTORES.

Los SENSORES o TRANSDUCTORES convierten las variaciones del fenmeno fsico en variaciones proporcionales de una variable elctrica. Las variables elctricas ms utilizadas son: voltaje, corriente, carga, resistencia o capacitancia.Sin embargo, esta variedad de tipos de seales elctricas debe ser procesada para ser entendida por el computador digital. Para ello se utilizan ACONDICIONADORES DE SEAL, cuya funcin es la de referenciar estos cambios elctricos a una misma escala de corriente o voltaje. Adems, provee aislacin elctrica y filtraje de la seal con el objeto de proteger el sistema de transientes y ruidos originados en el campo.

Una vez acondicionada la seal, la misma se convierte en un valor digital equivalente en el bloque de CONVERSIN DE DATOS. Generalmente, esta funcin es llevada a cabo por un circuito de conversin analgico/digital. El computador almacena esta informacin, la cual es utilizada para su ANLISIS y para la TOMA DE DECISIONES. Simultneamente, se MUESTRA LA INFORMACIN al usuario del sistema, en tiempo real.

Basado en la informacin, el operador puede TOMAR LA DECISIN de realizar una accin de control sobre el proceso. El operador comanda al computador a realizarla, y de nuevo debe convertirse la informacin digital a una seal elctrica. Esta seal elctrica es procesada por una SALIDA DE CONTROL, el cual funciona como un acondicionador de seal, la cual la escala para manejar un dispositivo dado: bobina de un rel, setpoint de un controlador, etc. NECESIDAD DE UN SISTEMA SCADAPara evaluar si un sistema SCADA es necesario para manejar una instalacin dada, el proceso a controlar debe cumplir las siguientes caractersticas: a. El nmero de variables del proceso que se necesita monitorear es alto.b. El proceso est geogrficamente distribuido. Esta condicin no es limitativa, ya que puede instalarse un SCADA para la supervisin y control de un proceso concentrado en una localidad. c. Las informacin del proceso se necesita en el momento en que los cambios se producen en el mismo, o en otras palabras, la informacin se requiere en tiempo real.d. La necesidad de optimizar y facilitar las operaciones de la planta, as como la toma de decisiones, tanto gerenciales como operativas.e. Los beneficios obtenidos en el proceso justifican la inversin en un sistema SCADA. Estos beneficios pueden reflejarse como aumento de la efectividad de la produccin, de los niveles de seguridad, etc.f. La complejidad y velocidad del proceso permiten que la mayora de las acciones de control sean iniciadas por un operador. En caso contrario, se requerir de un Sistema de Control Automtico, el cual lo puede constituir un Sistema de Control Distribuido, PLC's, Controladores a Lazo Cerrado o una combinacin de ellos.FUNCIONESDentro de las funciones bsicas realizadas por un sistema SCADA estn las siguientes:

a. Recabar, almacenar y mostrar informacin, en forma continua y confiable, correspondiente a la sealizacin de campo: estados de dispositivos, mediciones, alarmas, etc. b. Ejecutar acciones de control iniciadas por el operador, tales como: abrir o cerrar vlvulas, arrancar o parar bombas, etc.c. Alertar al operador de cambios detectados en la planta, tanto aquellos que no se consideren normales (alarmas) como cambios que se produzcan en la operacin diaria de la planta (eventos). Estos cambios son almacenados en el sistema para su posterior anlisis.d. Aplicaciones en general, basadas en la informacin obtenida por el sistema, tales como: reportes, grficos de tendencia, historia de variables, clculos, predicciones, deteccin de fugas, etc.Conclusin En el nacimiento de cualquier nueva tecnologa o servicio, el grado de implicacin de la parte tcnica es alto y se tiende a complicar su uso por la incorporacin de cientos de funciones, programaciones, etc. En el caso de servicios o sistemas orientados a usuarios finales, esta tendencia agrava la situacin porque el usuario se encuentra ante un sistema que tcnicamente puede ser muy aceptable pero que en la prctica, ante cualquier evento, al usuario le producir confusin, desconcierto y finalmente rechazo. Ante la eleccin de un sistema de automatizacin de viviendas, se deben observar dos tipos de criterios. Los de usuario y los tcnicos. Criterios de usuario: 1.- Posibilidad de realizar la preinstalacin del sistema en la fase de construccin. 2.- Facilidad de ampliacin e incorporacin de nuevas funciones. 3.- Simplicidad de uso. 4.- Grado de estandarizacin e implantacin del sistema. 5.- Variedad de elementos de control y funcionalidades disponibles. 6.- Tipo de Servicio posventa. Criterios tcnicos: 1.- Tipo de arquitectura. (topologa si es distribuido) 2.- Topologa. 3.- Velocidad de transmisin. 4.- Medios de transmisin. 5.- Tipo de protocolo. 6.- Fabricacin de elementos por terceras partes.BIBLIOGRAFIA http://www.monografias.com/trabajos11/sisco/sisco.shtml http://www.monografias.com/trabajos14/manufaccomput/manufaccomput2.shtml http://www.monografias.com/trabajos14/manufaccomput/manufaccomput.shtml http://www.monografias.com/trabajos6/larobo/larobo.shtml http://www.emagister.com/construcciones-inteligentes-domotica-cursos-1029354.htm#programa http://www.monografias.com/trabajos/cibernetica/cibernetica.shtml http://www.cursosdeofimatica.net/definicion-de-ofimatica.html http://www.arqhys.com/arquitectura/domotica-historia.html http://wwwdi.ujaen.es/~barranco/publico/ofimatica/tema2.pdf+