Examen Automatización y Control

 

Cuestionario unidad 1. ¿Qué tareas se deben llevar a cabo para el desarrollo de un sistema mecatrónico? Modelado, análisis, diseño integrado, pruebas y mejoras

2. ¿Menciona los elementos claves de llos os sistemas mecatrónicos?   Sistemas Físicos Físicos     Sistemas de automatización automatización     Sensores y actuador actuadores es     Sistemas de control de procesos procesos     Computadoras y sistemas lógicos 3. ¿Cuáles son los pr principales incipales bene beneficios ficios de implantar un adecuado sistema de control de proces proceso? o?   Incremento de la productividad   Mejora de los rendimientos   Mejora de la calidad   Ahorro energético   Control medioambiental 

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Seguridad operativa    Optimización de la operación del proceso/ utilización del equipo   Fácil acceso a los datos del proceso

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4. ¿A qué le llamamos sistemas lógicos?  A los elementos elementos capa capaces ces de re recibir cibir y proce procesar sar datos a partir de un grupo de instrucciones denominadas programas, y finalmente transferir la información procesada o guardarla en algún tipo de dispositivo o unidad de almacenamiento. a lmacenamiento. 5. ¿Cómo funciona un siste sistema ma de adquisición de datos? Los componentes de los sistemas de adquisición de datos, poseen sensores adecuados que convierten cualquier parámetro de medición de una señal eléctrica, que se adquiriere por el hardware de adquisición de datos. Los datos adquiridos se visualizan, analizan, y almacenan en un ordenador utilizando el software de aplicación 6. ¿Qué es controlador lógico programable PLC´s? Se define como un dispositivo electrónico digital que usa una memoria programable para guardar instrucciones y lleva a cabo funciones lógicas, de configuración de secuencia, de sincronización, de contacto y aritméticas, para el control de maquinaria y procesos 7. ¿Cuál es la función de los sistemas de control de procesos? Mantener procesos?  Mantener regulado un conjunto de componentes, regula la conducta de un sistema dependiendo de las

 

situaciones que se presenta en el entorno, todo esto con el fin f in de obtener un sistema autosuficiente. 8. ¿Cuál es el propós propósito ito fundame fundamental ntal de la mecatrónica? Es el estudio de los autómatas desde una perspectiva ingenieril y ser de utilidad a sistemas híbridos de control como los de producción, robots de exploración planetaria, subsistemas.   subsistemas.

9. ¿Qué á áreas reas integran la me mecatronica? catronica? Son 3 áreas la electrónica, Informática y Mecánica. Mecánica.  

10. ¿Cuál es el funcionamiento de un producto mecatrónico? Llega a un conjunto de sensores electrónicos instalados en Una estructura, q que ue van a un sistema que procesa y manda las órdenes a través de lo que se conoce como un actuador.  

11. ¿Mencione algunas desv desventajas entajas de la mecatronica mecatronica? ?   los altos p precios recios de materiales para la elaboración elaboración de artefactos   Falta de capital humano especializado en áreas especializadas especializada s que propicien el desarrollo de productos.

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12. ¿Mencione algunos elementos claves de la l a mecatrónica? mecatrónica?     Modelación de sistemas físicos   Sistemas de automatización   Sensores y Actuadores   Sistemas de Control de Procesos   Computadoras y sistemas lógicos

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13. ¿Cuáles ventajas consideras que tiene la mecatronica? (respuesta abierta)

14. ¿A que nos referimos con la etapa de conceptualización? Es una de las etapas donde el diseñador pone en juego toda su imaginación y plasma sus ideas en múltiples bocetos  bocetos  

15. ¿Mencione las características principales que la máquina debe cubrir?

 

  Confiable. El manejo debe hacerse cuidadosamen cuidadosamente te para evitar cualquier daño y no demeritar su calidad.   Modular. Debe tomarse en cuenta que el el d diseño iseño sea válido.   Flexible. El software d de e con control trol debe tener la capacidad de programarse de acuerdo a los diversos objetivos.   Alto rendimiento. Deb Debe e tener la capa capacidad cidad de trabajar continuamente y sin interrupciones.

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  Bajo co costo. sto. sin Enembargo, el proceso del diseño se de determinan terminan varias soluciones, el factor costo ayudará a delimitar las opciones.

16. ¿Cuáles son llos os parámetros involucrados en el diseño de un prototipo virtual?   Definir las limitaciones del espacio físico.   Diferenciar las cargas estáticas de las d dinámicas inámicas y establecer con claridad aquéllas a las que los subsistemas o partes mecánicas estarán sometidos   Encontrar patrones de movimiento que puedan convertirse con facilidad en modelos prevemos los movimientos de la manera más óptima y eficiente   Establecer los elementos que es n necesario ecesario dibujar con detalle para su fabricación.

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17. ¿Cuál es la importancia del software de diseño en proyectos de mecatrónica? La computación gráfica ha permitido que sea posible diseñar a detalle modelos sólidos de cada una de las partes de que se compone una máquina o prototipo y así probar que los ensambles entre piezas que se conectan mutuamente, se logren conforme a los requerimientos de manera que se simplifique el proceso de modificar dimensiones cuando sea necesario. 18. ¿Qué es Mecánica de precisión? Es una técnica de fabricación de componentes se ha caracterizado por lo exacto de su trabajo, de ahí su nombre. Las medidas con que se mecanizan las piezas son el eje central de la actividad.

19. ¿Mencione algunos Desarrollos significativos de la mecánica de precisión? Control numérico de máquinas herramientas: La operación y control de las ya clásicas máquinas herramientas.

 

Usados en telecomunicaciones, microsistemas, instrumentos de medición, prótesis (medicina), aparatos ópticos, o en la industria aeroespacial 20. ¿Mencione algunas de llas as aplicaciones de la mecánica de precisión? Sirven para la creación de piezas de trasmisión, la grabación la supervisión y el procesamiento de señales ópticas y acústicas, eléctricas, hidráulicas y neumáticas

21. ¿Defina el concepto de Electrónica? La ingeniería electrónica es electrónica es una rama de la ingeniería, basada en la electrónica, que se encarga de resolver problemas de la ingeniería i ngeniería tales como el control de procesos industriales y la transformación de electricidad para el funcionamiento de diversos aparatos eléctricos. 22. ¿Defina Electrónica de Potencia? Parte de la Electrónica que estudia los dispositivos y circuitos electrónicos usados para modificar características de la energía eléctrica (tensión, frecuencia, forma de onda ...) 23. ¿Cuál es el objetivo de la Electrónica de Potencia? Objetivo: Control de transferencia de energía eléctrica con máximo rendimiento posible. 24. ¿Importancia de la Electrónica? Sin electrónica no habría ordenadores, móviles, televisores, ciertos aparatos médicos, autómatas, internet...

25. ¿Mencione al menos tres aplicaciones de la Electrónica? El control, el procesado, la distribución de información, la conversión y la distribución de la energía eléctrica. 26. ¿Mencione al menos tres componentes electrónicos? Condensadores, Condensad ores, resistencias, motores a paso  paso 

27. ¿A qué se le denominan sistemas de control de llazo azo abierto? Los sistemas de control en los que la salida no tiene efecto sobre la acción de control, se denominan sistemas de control de lazo abierto.  abierto.  28. ¿Mencione el sistema donde no se compara la salida con la entrada de referencia? Sistema de lazo abierto 29. ¿En la práctica el control de lazo abierto sólo se puede utilizar?

 

  Si La relación entre la entrada y la salida es conocida, y si no se presentan perturbaciones tanto internas como externas. 30. ¿Un regul regulador ador de lazo cerrado utiliza lla a realimentación realimentaci ón para? controlar los estados y las salidas de un sistema dinámico 31. ¿El contro controll de lazo cerrado si siempre empre debe estar fformado ormado por?   Un proceso   Medida y transmisión de la variable   Controlador     Elemento final de control 32. ¿Realice un di diagrama agrama de bloques de sist sistema ema de llazo azo cerrado? 

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33. ¿Mencione las ventajas que el control de lazo cerrado presenta sobre el control en lazo abierto?   Corrección de las perturbaciones (tales como rozamiento impredecible en un motor)   Buen comportamiento incluso con incertidumbre en el modelo, es decir, en aquellos casos en que la estructura del modelo no representa perfectamente la realidad del proceso o los parámetros del modelo no se pueden medir con absoluta precisión   Permite estabilizar procesos inestables   Tolerancia a variaciones en los parámetros 

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34. ¿Qué es un sistema mecatrónico? Es aquel sistema digital que recoge señales, las procesa y emite una respuesta por medio de actuadores, generando movimientos o acciones sobre el sistema en el que se va a actuar. Los sistemas mecatrónicos están integrados con sensores, microprocesadores y controladores. controladores.   35. ¿Mencione las dos clasificacione clasificaciones s de los sistemas mecatronicos? Primera clasificación:  clasificación:     Clase 1    Clase 2    Clase 3    Clase 4  

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Segunda clasificación   MEMS (Sistemas Microelectromecán Microelectromecánicos) icos)   NEMS (Sistemas Nanoelectrome Nanoelectromecánicos) cánicos)

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36. ¿Explique dos de las clases de sistemas mecatronicos de la primera clasificación? Clase 1 Los productos principalmente mecánicos con electrónica incorporada para aumentar la funcionalidad. Los ejemplos incluyen las máquinas-herramientas numéricamente controladas y la velocidad variable manejada en la maquinaria industrial. Clase 2.Los sistemas mecánicos tradicionales con dispositivos internos apreciablemente actualizados que incorporan la electrónica. Pero no cambia en gran manera el uso para el usuario externo. Clase 3.Los sistemas que retienen la funcionalidad o el sistema mecánico tradicional, pero los mecanismos internos son reemplazados por la electrónica. Clase 4.Los productos diseñados con tecnologías mecánicas y electrónicas por la integración sinérgica. Ejemplos son las fotocopiadoras, secadores inteligentes, las cocinas de arroz, y hornos automáticos.  automáticos.  37. ¿Explique que es un sistema micro electromecánic electromecánico o (MEMS)? Un microsistema es un sistema inteligente miniaturizado que integra funciones sensoras, de proceso y/o actuación. Comprenderá como mínimo dos de las siguientes propiedades: eléctricas, magnéticas, mecánicas, ópticas, químicas, biológicas u otras, de forma integrada en un solo chip o en un módulo híbrido multichip. 38. ¿Mencione algunas ventajas de los sistemas microelectromecánicos microelectr omecánicos (M (MEMS EMS)? )?     Bajo costo   Bajo consumo de energía   Pequeñas dimensiones   Alto desempeño   Integración con electrónica   Confiables   Fácil adaptación e integración a sistemas actuales   Alargan la vida del producto. 

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