Los sistemas automáticos en el transporte
Automovil sin conductor. (CAR CSIC-UPM)
Es bien conocida la existencia y función del “piloto automático” de las aeronaves comerciales y barcos. Desde hace unos pocos años nos llegan mensajes de la cercana fecha de la aparición comercial de los coches de conducción automática. Pero a dia de hoy ya son habituales varias funciones automáticas en nuestros coches. Asi el Control de Crucero (CC) mantiene constante la velocidad del vehículo sin nuestra intervención aunque aparezca fuerte viento en contra o cambie la pendiente de la carretera. El ACC (Control de Crucero Autónomo) mide la distancia al coche que nos precede y la mantiene constante usando freno y acelerador para ello. Mas frecuente es el ABS (Sistema Anti Bloqueo) o el Sistema de Suspensión activa, son sistemas automáticos que continuamente evalúan o miden determinadas señales (posible derrape de ruedas, el balanceo y cabeceo del vehículo) y actúa sobre freno o amortiguadores, para mejorar de manera automática la seguridad del vehículo.
Los sistemas automáticos en medicina
Robot quirúrgico. (Creative Commons)
En la actualidad la medicina se ayuda de diferentes tecnologías que contribuyen a facilitar el diagnóstico, tratamiento y seguimiento de las enfermedades. Las bombas de insulina inteligente permiten que de manera automática se evalúe el nivel de azúcar en sangre y , en caso de ser necesario, aportar la dosis adecuada de insulina. El término Biónica incluye numerosas aplicaciones de la automática a los organismos biológicos en general y en particular a las personas. Determinados sistemas automáticos de ayuda al diagnóstico, permiten evaluar, en base a Bases de Datos de síntomas asociados a enfermedades, la probabilidad de que sea una determinada patología la que padece un paciente. Cada vez es mas frecuente que las unidades de cirugía de los hospitales cuenten con robots quirúrgicos que, guiados o supervisados por los cirujanos, hacen posible complejas operaciones automatizando determinados procesos. También muchas farmacias disponen de robots o almacenes automatizados para dispensar los medicamentos solicitados por los clientes.
Los sistemas automáticos en la producción de energía
Central Termosolar. (Creative Commons)
Tanto las centrales térmicas (combustibles fósiles), como nucleares o de energías renovales (solar, eólica etc.) , hacen un uso muy intensivo de los sistemas automáticos. Presiones, caudales, temperaturas, niveles, deben estar en todo momento ajustados a valores precisos para que el funcionamiento de la central sea seguro y eficiente. Para ello hay que monitorizar continuamente multitud de variables y actuar en su caso, de acuerdo a criterios preestablecidos. La cantidad y complejidad de estos sistemas hace que solo sea posible su gestión mediante sistemas automáticos, responsabilizando a los operadores de la supervisión y toma de decisiones en situaciones no previstas.
En una central solar es imprescindible el correcto apuntamiento de los espejos hacia el Sol. Para ello los motores destinados a mover estos deben recibir órdenes que corrijan de manea automática la desalineación del espejo a medida que el Sol se mueve compensando incluso el posible efecto del viento sobre su superficie.
Los sistemas automáticos en el hogar
Ascensores coordinados. (Creative Commons)
Desde el termostato de la calefacción o el grifo termoestático, hasta las alarmas (robo, incendio, fuga de gas), pasando por muchos de los electrodomésticos, nuestros hogares están repletos de sistemas automáticos que se encargan de vigilar y garantizar que determinadas acciones se realicen tal y como hemos indicado al sistema. La domótica no es mas que la aplicación de la automática al hogar . En el caso de que su aplicación se extienda a edificios o conjunto de edificios como hoteles, hospitales, campus, centros comerciales, etc. (control de ascensores, iluminación de exteriores, alarmas de intrusos, control de la calidad del aire, avisos de mantenimiento, etc.) se denomina inmótica. También son cada vez mas frecuntes los robots de limpieza de suelos, ventanas o , por supuesto, piscinas
Los sistemas automáticos en las plantas de procesos
Petroquímica. (Creative Commons)
Las plantas petroquímicas, o las de producción de producción de productos químicos en general, o la fabricación de azúcar o cemento, entre otras, utilzan de manera muy intensa sistemas de control automático destinados a regular las temperaturas, presiones, caudales, velocidades y resto de aspectos que intervienen de manera definitiva en el buen desarrollo del proceso de fabricación y en su seguridad. La gran cantidad de variables que intervienen en estos procesos de fabricación y la interrelación entre ellas, hacen que sea imposible el control manual, siendo imprescindible la automatización que permite que los operadores focalicen su atención en el funcionamiento conjunto y en la atención a situaciones singulares.
Los sistemas automáticos en las fábricas de bienes de consumo
Robot de soldadura de automóviles. (Creative Commons)
Automóviles, electrodomésticos, juguetes, dispositivos electrónicos se fabrican en líneas de manufactura dotadas de transportes, almacenes y robots, todos ellos actuando de manera automática de manera sincronizada y precisa. Sin el uso de estos sistemas automáticos que trabajan de manera uniforme durante todas las horas del día, sería imposible alcanzar los niveles de producción y calidad demandados por nuestra sociedad.
Aplicación de la automática al medio ambiente
La automática contribuye tanto a reducir la contaminación ambiental en su origen , como a cuantificar y disminuir esta una vez que se ha producido. El catalizador del que van dotados los automóviles para reducir los gases nocivos generados en el proceso de combustión precisa una correcta relación entre combustible y aire. Para conseguirlo se mide el nivel de oxigeno en los gases a la salida del motor (sonda Lambda) y actúa de manera automática , en base a las decisiones tomadas por la Unidad de Control del Motor (ECU), sobre los inyectores ajustando la proporción aire combustible.
Estación depuradora de aguas residuales. (Creative Commons)
Una estación de depuración de aguas residuales (EDAR) disminuye los contaminantes físicos, químicos y bacteriológicos de las aguas urbanas, antes de que esta pueda ser revertida a los cauces fluviales. Dentro del proceso de depuración se utilizan bacterias que degradan determinados componentes orgánicos. Para que estas existan en la cantidad correcta, se precisa que el nivel de oxígeno presente en el agua-lodo esté en uno valores determinados. Este ajuste de la concentración de oxígeno puede conseguirse de manera automática midiendo su valor y actuando sobre la presión y el caudal del aire que se inyecta al fango.
Aplicaciones de la automática en el sector primario
Piscifactoria. (Creative Commons)
La agricultura, la pesca o minería hacen un uso variado de la automática. En el cultivo en invernaderos la humedad, temperatura e incluso cantidad de nutrientes, puede ser medida y controlada continuamente de manera automática. También puede ser automatizada la manipulación previa de plantones y el post-cosechado (incluso el cosechado). En los cultivos a cielo abierto, la denominada agricultura de precisión aplica los métodos de la automática a la agricultura, midiendo y actuando en la medida y momento adecuado, solo en el lugar que lo necesita. Así, mediante el uso de redes de sensores o imágenes aéreas (tomadas mediante satélite o en ocasiones, drones) permiten conocer que zonas del cultivo precisan mayor riego, o mayor dosis de fertilizante o herbicida, que un sistema automático (robotizado) puede aplicar.
Las piscifactorías precisan de un control continuo de la calidad del agua (PH, Oxígeno, Salinidad, etc.), asi como de factores ambientales (iluminación, nivel y flujo del agua, etc.), para lo que tras medir estos parámetros y tomar las decisiones adecuadas, se debe actuar de manera automática sobre los elementos aireadores, dosificadores, bombas y válvulas en general de la instalación.
En la minería tanto en el proceso de extracción , mediante el telecontrol de maquinaria, como en el control de flotas de camiones o el tratamiento primario del mineral (molienda), la automática disminuye el riesgo y la fatiga y garantiza.