Introducción a la Domótica: Sistemas, Aplicaciones y Beneficios, Apuntes de Instalaciones Eléctricas

¡Descarga Introducción a la Domótica: Sistemas, Aplicaciones y Beneficios y más Apuntes en PDF de Instalaciones Eléctricas solo en Docsity!

TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE PACHUCA

DOMÓTICA

ARQUITECTURA

INSTALACIONES II

Agosto-Diciembre 2024

ÍNDICE

• INTRODUCCIÓN
• MECANIZACIÓN
  • ¿QUÉ ES LA MECANIZACIÓN?......................................................................................
  • OBJETIVOS.......................................................................................................................
  • GRADOS DE MECANIZACIÓN...............................................................................
    • 1.-MANUAL Y DEPENDIENTE DEL ESFUERZO FISICO........................................
    • 2.-MECANIZADO.........................................................................................................
    • 3.-MECANIZADO POR COMPUTADORA..................................................................
  • VENTAJAS Y DESVENTAJAS..........................................................................................
    • VENTAJAS.............................................................................................................
    • DESVENTAJAS.............................................................................................................
  • CAMPOS DONDE INFLUYE............................................................................................
    • Industrial.......................................................................................................................
    • Agrícola.................................................................................................................
    • Construcción................................................................................................................
    • Transporte....................................................................................................................
  • ¿COMO INFLUYE EN EL HOGAR?...............................................................................
  • EJEMPLOS DE PRODUCTOS / HERRAMIENTAS MECANIZADAS.........................
• AUTOMATIZACIÓN
  • ¿QUÉ ES LA AUTOMATIZACIÓN?..............................................................................
    • VENTAJAS..........................................................................................................
    • DESVENTAJAS...........................................................................................................
  • APLICACIONES..............................................................................................................
  • OBJETIVOS DE LA AUTOMATIZACIÓN....................................................................
  • CLASES DE AUTOMATIZACIÓN.................................................................................
    • FIJA..............................................................................................................................
    • PROGRAMABLE.........................................................................................................
    • FLEXIBLE....................................................................................................................
  • NIVELES DE LA AUTOMATIZACIÓN..........................................................................
    • ACTUADORES....................................................................................................
    • SENSORES DE DESPLAZAMIENTO, POSICIÓN Y PROXIMIDAD.....................
    • SENSORES DE PROXIMIDAD ÓPTICOS...............................................................
  • SISTEMAS DE CONTROL.............................................................................................
    • PLC......................................................................................................................
    • PAC......................................................................................................................
• DOMOTIZACIÓN
  • ¿QUÉ ES LA DOMOTIZACIÓN?...................................................................................
  • CARACTERÍSTICAS......................................................................................................
  • ¿PARA QUÉ SIRVE?......................................................................................................
  • ¿QUÉ APORTA LA DOMÓTICA?..................................................................................
  • ELEMENTOS DE UNA INSTALACIÓN DOMÓTICA..................................................
    • Una central de gestión.............................................................................................
    • Sensores.....................................................................................................................
    • Actuadores.................................................................................................................
    • Soportes de Comunicación.....................................................................................
  • INSTALACIÓN DOMÓTICA..........................................................................................
  • EL PROBLEMA DE LA DOMÓTICA..............................................................................
  • CASAS DOMÓTICAS.............................................................................................
    • ¿Qué se puede hacer con una casa domótica?...................................................
    • ¿Cuáles son los diferentes tipos de sistemas domóticos para viviendas?.....
• TELEMATIZACIÓN
  • ¿QUÉ ES LA TELEMATIZACIÓN?................................................................................
  • ¿PARA QUÉ SIRVE?......................................................................................................
    • IMPORTANCIA...........................................................................................................
  • VENTAJAS..............................................................................................................
  • DESVENTAJAS...............................................................................................................
  • PLANOS FUNCIONALES DE LA TELEMÁTICA..........................................................
    • El plano de usuario...................................................................................................
    • El plano de señalización y control..........................................................................
    • El plano de gestión............................................................................................
  • ACTIVIDADES QUE REALIZA......................................................................................
• SISTEMAS DE CONTROL DE ILUMINACION
  • ¿QUÉ SON?............................................................................................................
  • CARACTERISTICAS......................................................................................................
  • PROPIEDADES...............................................................................................................
  • DESVENTAJAS...............................................................................................................
  • Ventajas..........................................................................................................................
  • TIMERS............................................................................................................................
  • TIPOS DE TIMERS..........................................................................................................
  • SENSORES......................................................................................................................
  • DETECTORES COMPACTOS EMPOTRADOS............................................................
  • FOTOCELDA..........................................................................................................
• SENSORES DE MOVIMIENTO
  • ¿QUÉ SON LOS SENSORES DE MOVIMIENTO?......................................................
  • TIPOS DE SENSORES DE MOVIMIENTO..................................................................
    • Sensor de movimiento pasivo (PIR).........................................................................
    • Sensor de movimiento activo.................................................................................
    • Sensor de movimiento dual....................................................................................
    • El sensor Crepuscular...............................................................................................
• SISTEMAS DE CONTROL DE CLIMATIZACIÓN
  • SISTEMAS DE CLIMATIZACIÓN.................................................................................
    • ¿QUÉ APORTA LA DOMÓTICA AL SISTEMA DE CLIMATIZACIÓN?................
  • TIMERS............................................................................................................................
    • CARACTERÍSTICAS..................................................................................................
    • BENEFICIOS...............................................................................................................
    • CLASIFICACIÓN........................................................................................................
    • TIMERS EN EL AIRE ACONDICIONADO...............................................................
  • SENSORES DE MOVIMIENTO.....................................................................................
    • VENTAJAS..........................................................................................................

¿COMO FUNCIONA?......................................................................................... 31

FORMA DE REGULACIÓN........................................................................................ 32

SISTEMAS DE SEGURIDAD

CIRCUITO CERRADO DE TELEVISION

ALARMAS Y SISTEMAS DE VIGILANCIA

DETECTORES DE HUMO

CERCAS ELECTRIFICADAS

LAMPARAS DE EMERGENCA.................................................................................... 37

SISTEMAS DE CONTROL DE LINEAS DE VOZ Y DATOS

CONTROL DE ACCESOS

PORTERO AUTOMATICO

CONTRACHAPA ELECTRICA

VIDEO PORTERO................................................................................................................ 42

LECTOR DE CODIGOS NUMEROS-DIGITALES

LECTOR BOMETRICO

CONCLUSIÓN..................................................................................................................... 46

FUENTES BIBLIOGRÁFICAS........................................................................................... 47

MECANIZACIÓN

¿QUÉ ES LA MECANIZACIÓN?

La mecanización es el uso de máquinas para reemplazar parcial o totalmente el

trabajo humano o animal.

Es importante mencionar que a diferencia de la automatización que no depende

totalmente de un operador humano, la mecanización requiere la participación de

una persona para proporcionar operación.

OBJETIVOS

Como todo, la mecanización persigue una serie de objetivos que provocan la

necesidad de implantar el uso de maquinaria en la empresa.

Entre los principales objetivos de la mecanización se encuentran:

 Incremento de la productividad.

 Mejora de los rendimientos en el trabajo.

 Reducción de costes.

 Menor esfuerzo físico.

 Más empleo cualificado.

 Innovación constante.

GRADOS DE MECANIZACIÓN

1.-MANUAL Y DEPENDIENTE DEL ESFUERZO FÍSICO :

Son operados manualmente por el hombre.

Ejemplo: Un operador o albañil requiere trasladar 80 ladrillos de un lugar a otro

sin que se canse o lastime, que sea fácil trasladarlos, que no genere gastos

innecesarios y que los ladrillos lleguen en las mejores condiciones posibles. Por

lo que requirió de una carretilla para trasladarlos.

2.-MECANIZADO:

Es utilizado para impulsar la fuerza motriz

del operario en lugar de usar el esfuerzo

físico.

Ejemplo: Un operador requiere trasladar

unas tarimas al área de almacenamiento de

la forma más eficiente, rápida y segura por

lo que optó el uso de un montacargas.

3.-MECANIZADO POR COMPUTADORA:

Las computadoras generan comandos que

especifican operaciones mecánicas y movimientos.

Ejemplo: En una empresa automotriz se requirió la

compra de un brazo mecánico para que realice la

función de soldar las piezas que componen la

carrocería de un automóvil ya que su labor es muy

controlada por su programación.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS

VENTAJAS:

 Incremento en la velocidad de las operaciones de manejo.

 Reducción del tiempo de producción.

 Disminución en la fatiga y el aumento en la seguridad. (Mejora de la salud

de los empleados.)

 Mejor control de flujo de material.

 Reducción de costes.

 Mejor clima laboral.

 Optimización del tiempo.

 Mayor organización.

 Incrementos de la productividad.

 Mayor innovación.

DESVENTAJAS:

 Altos costos de inversión.

 Capacitación de operarios y personal de mantenimiento. (Necesidad de

personal cualificado.)

¿COMO INFLUYE EN EL HOGAR?

La mecanización en el hogar ha influido en los electrodomésticos, los aparatos

que han sido destinados a auxiliar en las tareas domésticas y creados por tanto

para facilitar la vida del hombre, han contribuido al avance social y cultural de las

personas.

Están destinados a ayudar en las tareas domésticas. Estas están diseñadas para

poder ahorrar tiempo, energía y de esta manera poder aprovechar el tiempo en

otras actividades.

La evolución del electrodoméstico se divide en dos periodos:

 El primero es la divulgación e implantación de los electrodomésticos

 El segundo ya cuando el electrodoméstico entra a los hogares de manera

predominante (necesaria).

EJEMPLOS DE PRODUCTOS / HERRAMIENTAS MECANIZADAS:

En el hogar:

En la agricultura:

En la construcción:

AUTOMATIZACIÓN

¿QUÉ ES LA AUTOMATIZACIÓN?

Es el uso de sistemas o elementos computarizados, electromecánicos.

electroneumáticos y electrohidráulicos. Como una disciplina de la ingeniería más

amplia que un sistema de control, abarca la instrumentación industrial, que

incluye los sensores, los transmisores de campo, los sistemas de control y

supervisión, los sistemas de transmisión y recolección de datos y las aplicaciones

de software en tiempo real para supervisar y controlar las operaciones.

VENTAJAS

 Mayor productividad

 Reducción de la probabilidad de

 equivocarse

 Reducción del tiempo en la ejecución de tareas

 Reducción de costes operativos

DESVENTAJAS

 Costo de inversión

 Generación de desempleo

 Pueden ralentizarse

 Pueden ser hackeados

APLICACIONES

 Iluminación.

 Calefacción.

 Climatización.

 Ventilación.

 Persianas y toldos.

 Aplicaciones interiores y exteriores.

 Medición de equipos.

 Gestión energética.

 Alarmas y sistemas de seguridad.

 Sanitarios.

 Electrodomésticos.

 Sistemas de audio y vídeo.

ACTUADORES

Un actuador es un dispositivo capaz de transformar energía hidráulica, neumática

o eléctrica en la activación de un proceso con la finalidad de generar un efecto

sobre un proceso automatizado.

Existen varios tipos de actuadores como son:

 Hidráulicos

 Neumáticos

 Eléctricos

SENSORES DE DESPLAZAMIENTO, POSICIÓN Y PROXIMIDAD.

Sensores de proximidad inductivos.

Los sensores de proximidad inductivos se utilizan para detectar la presencia de

piezas metálicas en un rango de distancia que va de 1 mm a 30 mm, hasta 75 mm.

Sensores de proximidad capacitivos.

La función del detector capacitivo consiste en señalar un cambio de estado.

basado en la variación del estímulo de un campo eléctrico.

SENSORES DE PROXIMIDAD ÓPTICOS.

Un sensor fotoeléctrico es otro tipo de dispositivo de detección de posición. Los

sensores fotoeléctricos, utilizan un

haz luminoso modulado que puede

ser interrumpido o reflejado por un

objeto.

Sensores de proximidad magnéticos.

Los sensores de proximidad magnéticos o reed, reaccionan frente a campo

magnéticos generados por imanes permanentes o electroimanes instalados en

dispositivos móviles.

Sensores de proximidad ultrasónicos.

Los sensores de proximidad ultrasónicos usan un transductor para enviar y recibir

señales de sonido de alta frecuencia.

PLC:

SISTEMAS DE CONTROL

Un Controlador Lógico Programable, más conocido PLC (Programmable Logic

Controller, debido a sus siglas en inglés) es básicamente una computadora que

se utiliza en la ingeniería de automatización para las industrias, es decir, para el

control de la maquinaria de una fábrica o de situaciones mecánicas.

También se le conoce como cerebro electrónico, encargado de accionar a otros

componentes de maquinaria para que realicen acciones que pudieran ser

peligrosas para los seres humanos o muy lentas si se hace manualmente.

Actualmente se usan para aplicaciones industriales, aunque ya se están viendo

casos en los que se aplican para usos domésticos o comerciales.

PAC:

Un controlador de automatización programable, o PAC (del inglés Programmable

Automation Controller), es una tecnología industrial orientada al control

automatizado, al diseño de prototipos y a la medición. El PAC se refiere al

conjunto formado por un controlador (una CPU típicamente), módulos de

entradas y salidas, y uno o múltiples buses de datos que lo interconectan todo.

 Mantenimiento

 Ocio y tiempo libre

 Salud

 Compra

 Aprendizaje

 Actividad profesional

 Ciudadanía

 Acceso a información

No obstante, antes de incorporar un sistema domótico y de decidir que incluir y

cómo, es necesario valorar la funcionalidad, facilidad de uso, fiabilidad, calidad,

estética y las posibilidades de ampliación modificaciones de las aplicaciones. Se

debe prestar especial atención a los servicios de posventa que le ofrece el

proveedor que deben incluir teléfono de atención al usuario.

ELEMENTOS DE UNA INSTALACIÓN DOMÓTICA

En una instalación domótica hay 4 elementos comunes y necesarios:

Una central de gestión: Normalmente un

ordenador, una Tablet o incluso un Smartphone con

la programación adecuada para controlar los

diferentes dispositivos. Eso sí, deberán tener

instalado un software de gestión. Ya existen App para

el Smartphone o programas para el PC o Tablet

gratuitos, pero también los hay de pago.

Además de esto también tiene que disponer de un transceptor que es el aparato

que permitirá enviar la señal a los dispositivos de la vivienda.

Sensores: Son los elementos encargados de recoger la información de los

diferentes parámetros que controlan (la temperatura ambiente, la existencia de

un escape de agua, la presencia de luz solar suficiente en una habitación, etc.) y

enviarla al sistema de control centralizado o central de gestión para que actúe en

consecuencia.

La información proporcionada por estos sensores es utilizada por la central de

gestión para tomar varias decisiones importantes con respecto a los aparatos y

cuándo cambiar o desactivarlos.

Actuadores: Los sensores detectan y los actuadores ejecutan.

Los actuadores son los dispositivos utilizados por el sistema de control

centralizado, para modificar el estado de ciertos equipos o instalaciones (el

aumento o la disminución de la calefacción o el aire acondicionado, el corte del

suministro de gas o agua, el envío de una alarma a una centralita de seguridad,

etc.).

Estos dispositivos suelen estar distribuidos por toda la vivienda y, según el

modelo, pueden admitir baterías. En muchos casos, el sensor y el actuador son

integrados en el mismo dispositivo.

Entre los diferentes actuadores que podemos encontrar tenemos:

 Contactores y/o Relés.

 Bases de Enchufes controlables.

 Electroválvulas de apertura y cierra controlado.

 Válvulas para calefacción y agua.

 Sirenas de aviso.

 Interruptores y reguladores de luz, agua, gas, etc.

Soportes de Comunicación: Puede ser la red eléctrica

o Internet. Este soporte es el que comunica a través del

cable o de forma inalámbrica los diferentes

dispositivos. La tecnología Wifi es la más usada

actualmente. Es importante tener una fuente de energía

alternativa para el sistema domótico, ya que si

sufriéramos un corte de corriente no funcionaría nada.

Beneficios y mejoras en el hábitat

 Confort

 Ahorro de energía

 Vigilancia y seguridad accesibilidad

¿Qué se puede hacer con una casa domótica?

 Procesos muy dogmatizados en las casas en general incluyen:

 La apertura o cierre de persianas motorizadas

 Automatización de calderas

 Encendidos de luces

¿Cuáles son los diferentes tipos de sistemas domóticos para viviendas?

Sistema domótico con cable exclusivo

Esta tecnología domótica para el hogar se caracteriza por funcionar

exclusivamente mediante el uso de cables dedicados (BUS) que cuentan con una

excelente calidad cuando transmiten la información y son empleados en el

sistema europeo KNK.

Sistemas domóticos con cable compartido

También conocido como powerline se trata de un sistema domótico en el que se

emplea el cable de alimentación eléctrica normal para hacer el envío de la señal

de control.

Sin embargo, entre los diversos tipos de sistemas domóticos para viviendas, este

es quizás el menos recomendable, salvo en aquellos casos en los que se trate de

servicios prescindibles o poco críticos, o no requieran de la transmisión de un

gran volumen de información.

Sistemas domóticos inalámbricos

En este tipo de instalaciones de sistemas domóticos para viviendas no se usan

cables para transmitir la señal, sino que la información se envía a través de ondas

de radiofrecuencia. que se encargan de interpretar las diversas órdenes que se

comparten.

Sistemas domóticos mixtos

Esta clase de sistema de domótica para vivienda, tal como su nombre lo sugiere,

consiste en una combinación de instalaciones domóticas con cables e

inalámbrico, para poder aprovechar las ventajas de cada uno de ellos.