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Eje N°2
Resumen de Tecnología
TEORÍA GENERAL DE SISTEMA
La teoría general de sistemas es la base filosófica que desde mediados los años cuarenta, sustenta y justifica la mayor parte de los supuestos políticos, empresariales, tecnológicos y comunicativos que dan lugar a los cambios del siglo XXI. Es herencia de pensamientos estructuralistas de la primera mitad del siglo XX, pero se inicia, y sobre todo consolida, con el gran impacto de los medios de comunicación, la velocidad de la información y el choque de un mundo que se transforma vertiginosamente debido a los cambios que produce la nueva sociedad tecnológica.
La Teoría General de Sistemas tiene su base en el humanismo científico, ya que no es posible ningún cambio tecnológico sin la base de la especie humana, que fundamenta todos los cambios y productos de la era de la información y la tecnología

¿Qué es un sistema?
Los sistemas, son conjuntos o grupos de elementos ligados entre sí por relaciones estructurales o funcionales, diseñados para lograr colectivamente un objetivo. En particular, los sistemas tecnológicos involucran componentes, procesos, relaciones, interacciones y flujos de energía e información, y se manifiestan en diferentes contextos: la salud, el transporte, el hábitat, la comunicación, la industria y el comercio, entre otros. La generación y distribución de la energía eléctrica, las redes de transporte, las tecnologías de la información y la comunicación, el suministro de alimentos y las organizaciones, son ejemplos de sistemas tecnológicos.
Es decir, un sistema es un conjunto de elementos que se interrelacionan dinámicamente para cumplir una función que lo caracteriza como sistema.
PROPIEDADES EMERGENTES
Un sistema es mayor que la suma de sus partes,
ya que de las interacciones entre las mismas y del comportamiento global surgen las propiedades emergentes a las que, sin estar presentes en los componentes separados, surgen del comportamiento global de todos ellos. Según estas propiedades, los componentes de un sistema están combinados para producir un conjunto funcional en el que surgen propiedades nuevas que no pueden ser previstas a partir del estudio de los componentes por separado. Por ejemplo, las piezas de un reloj por separado no tienen la propiedad de dar la hora; sin embargo, el reloj montado, sí. Es decir, un sistema funciona como un todo, luego que este tiene propiedades diferentes que las partes que lo componen.

Sistema de control
El hombre ha utilizado herramientas para satisfacer sus necesidades.Por ejemplo, descubrió, quizá por casualidad, cómo obtener fuego para proporcionarse calor y cocinar sus alimentos. Lo hizo frotando enérgicamente dos trozos de cierta piedra (pedernal).La piedra era su herramienta. Hoy en día, se dispone de pequeños y económicos encendedores que permiten disponer inmediatamente de fuego. Si se los observa con atención, se verá que tienen una pequeña piedra, que cuando es rozada por la medita metálica que hacemos girar, desprende chispas que encienden el gas.Precisamente, el material con que está hecha esa pequeña piedra es, en esencia, el mismo que utilizaban nuestros antepasados de las cavernas. En la actualidad lo encontramos, junto con un tanque de gas, una válvula que regula su salida, una entrada de oxígeno y hasta otra válvula de recarga formando parte de un sistema: el encendedor. Cada componente, por sí mismo, no puede proporcionar fuego, pero sí puede hacerlo el conjunto.

CARACTERÍSTICAS DE LOS SISTEMAS
Un sistema puede ser físico o concreto (una Computadora, un televisor, un humano) o puede ser abstracto o conceptual (un software)
Cada sistema existe dentro de otro más grande, por lo tanto un sistema puede estar formado por subsistemas y elementos, y a la vez puede ser parte de un macro sistema.
- Los sistemas tienen límites o fronteras, que los diferencian del ambiente. Ese límite puede ser físico (el gabinete de una computadora) o conceptual. Si hay algún intercambio entre el sistema y el ambiente a través de ese límite, el sistema es abierto, de lo contrario, el sistema es cerrado.
- El ambiente es el medio en externo que envuelve física o conceptualmente a un sistema. El sistema tiene interacción con el ambiente, del cual recibe entradas y al cual se le devuelven salidas. El ambiente también puede ser una amenaza para el sistema.
Un sistema es un conjunto de objetos unidos por alguna forma de interacción o interdependencia. Cualquier conjunto de partes unidas entre sí puede ser considerado un sistema, desde que las relaciones entre las partes y el comportamiento del todo. Un conjunto de partes que se atraen mutuamente (como el sistema solar), o un grupo de personas en una organización, una red industrial, un circuito eléctrico, una computadora o un ser vivo pueden ser visualizados como sistemas.

De la definición de sistema es un conjunto de unidades recíprocamente relacionadas, se deducen dos conceptos: el propósito (u objetivo) y el de globalizo o totalidad. Esos dos conceptos reflejan dos características básicas en un sistema. Las demás características dadas a continuación derivan de estos dos conceptos
a) Propósito u objetivo: Todo sistema tiene uno o algunos propósitos u objetivos. Las unidades o elementos u Objetos. Como también las relaciones, definen una distribución que trata siempre de alcanzar un objetivo.
b) Global o totalidad: Todo sistema tiene una naturaleza orgánica, por la cual una acción que produzca cambio en una de las unidades del sistema, con mucha probabilidad producirá cambios en todas las otras unidades de éste. En otros términos, cualquier estimulante en cualquier unidad del sistema afectará todas las demás unidades, debido a la relación existente entre ellas. El efecto total de esos cambios o alteraciones se presentará como un ajuste del todo al sistema. El sistema siempre reaccionará globalmente a cualquier estímulo producido en cualquier parte o unidad. Existe una relación de causa y efecto entre las diferentes partes del sistema. Así, el Sistema sufre cambios y el ajuste sistemático es continuo.

Los límites del sistema
Un sistema es una porción del espacio y su contenido.
Todo sistema se encuentra dentro de una superficie cerrada que lo separa del resto del Universo.
La superficie es el límite del sistema y puede ser real, como la membrana de una célula, o ficticia, como el límite que se establece en una charca o en un encinar
La línea roja que encierra al sistema en el esquema anterior representa a la frontera del sistema, la cual es el límite que separa al sistema de su entorno, la frontera juega un papel muy importante ya que, es a través de esta que el entorno y el sistema interactúan.
COMPONENTES ESTRUCTURALES DE UN SISTEMA.
Parte o componente del sistema (subsistemas, elementos): su orden y su distribución.
SUBSISTEMA
Se entiende por subsistemas a conjuntos de elementos y relaciones que responden a estructuras y funciones especializadas dentro de un sistema mayor. Según donde se ponga el límite de la porción de la realidad que estemos analizando será la consideración de sistemas o subsistemas.
Así como un subsistema es un sistema menor dentro de un sistema mayor, puede haber casos en el que el sistema mayor es a su vez un subsistema de otro de mayor magnitud. En términos generales, los subsistemas tienen las mismas propiedades que los sistemas (sinergia) y su delimitación es relativa a la posición del observador de sistemas y al modelo que tenga de éstos. Desde este ángulo se puede hablar de subsistemas, sistemas o macro sistemas, en tanto éstos posean las características sistémicas (sinergia).

Elementos de un sistema

En un sistema sobresalen funcionalmente tres elementos básicos: Entrada, proceso, salida:
La entrada: son los ingresos del sistema y pueden ser recursos materiales, recursos humanos o información. No es más que la información que recibe el sistema, los recursos, la energía con la que trabaja inicialmente el sistema. Constituyen la fuerza de arranque de cada subsistema dado que suministran las necesidades operativas. Una entrada puede ser la salida o el resultado de otro susbsistema anterior. En este caso existe una vinculación directa. Por ejemplo: bosque → aserradero → depósito de maderas → fábrica → producto final. Nótese que el tratamiento de cada una de las etapas requiere distintos planos organizativos y que todos los productos finales que nos rodean (una mesa o una silla) es el resultado de una cadena de eventos articulados por la acción humana.
Entrada, insumo o impulso (input): Es la fuerza de arranque del sistema, que provee el material o la energía para la operación del sistema. Las entradas pueden ser: - en serie: es el resultado o la salida de un sistema anterior con el cual el sistema en estudio está relacionado en forma directa. - aleatoria: es decir, al azar, donde el término "azar" se utiliza en el sentido estadístico. Las entradas aleatorias representan entradas potenciales para un sistema. - retroacción: es la reintroducción de una parte de las salidas del sistema en sí mismo.

El proceso: es la forma como el sistema se desarrolla en cualquier ambiente. Es lo que transforma una entrada en salida, como tal puede ser una máquina, un individuo, un programa, una tarea. En la transformación se debe tener en cuenta cómo se realiza la transformación. Cuando el resultado responde plenamente al diseño del programa tenemos lo que se conoce como caja blanca; en otros casos, no se conoce en detalle cómo se realiza el proceso dado que éste es demasiado complejo. En este caso tenemos lo que se conoce como "caja negra".
La salida: es el resultado del proceso que se realizó en el sistema. La salida de los sistemas son los resultados de procesar las entradas. Estas pueden adoptar las formas de productos, servicios o información, y ser la entrada de otro subsistema. Por ejemplo: trigo →molino →harina →panadería →pan. La harina es el producto final del molino, pero es la materia prima (entrada) de la panadería.

Actuadores en los sistemas de control
El objetivo final de los sistemas de control automático consiste en iniciar, parar o regular el funcionamiento de los actuadores. Existen una gran cantidad de actuadores.
● Cilindros neumáticos e hidráulicos
Proporcionan la fuerza necesaria para las partes móviles de máquinas y brazos de robots, a través de cilindros con pistones.
● Motores eléctricos
Los motores eléctricos de corriente continua se utilizan para proporcionar movimientos giratorios en los que no se requiere mucha precisión.
● Motores paso a paso
Los motores paso a paso permiten controlar de forma precisa el ángulo de giro del motor, haciendo que el motor se coloque en una posición determinada.
● Bombilla
Permiten suministrar luz cuando el sistema automático detecta a través de los sensores la falta de luz.

Robots
Debido a los avances en la electrónica y la informática, se han ido construyendo cada vez máquinas automáticas más complejas que pueden realizar más de una función; dando lugar a lo que denominamos robots.
Muchas son las definiciones que se establecen para el término robot, pero sintetizando todas ellas podemos decir que un robot es una máquina que hace algo en respuesta a su entorno, y que puede ser programable o no programable. Esta definición engloba gran cantidad de máquinas, que pueden clasificarse según su aplicación:
∙ Robots industrials
∙ Robots móviles
∙ Androides
∙ Zoomorfos
∙ Robots espaciales

Un encendedor, una bicicleta y un automóvil son sistemas que funcionan sólo si cuentan con todos sus componentes y éstos desarrollan sus funciones en forma simultánea.
Un sistema es un conjunto de elementos o dispositivos que interactúan para cumplir una función determinada.
Se comportan en conjunto como una unidad y no como un montón de piezas sueltas.
El comportamiento de un sistema cambia apreciablemente cuando se modifica o reemplaza uno de sus componentes; también, si uno o varios de esos componentes no cump len la función para la cual fueron diseñados. Entonces, resulta necesario controlar cada elemento en forma independiente, o bien, el resultado final de todo el sistema.
Se puede controlar la batería de un auto, la presión de los neumáticos, la temperatura del agua de refrigeración o la presión de aceite: batería, neumáticos, agua de refrigeración y aceite son algunos de los componentes de un automóvil. Pero, además, es posible controlar la velocidad del auto, que es el resultado del funcionamiento del motor en su conjunto.
Consideremos, por ejemplo:
Una cocina como "sistema integral hogareño de cocción de alimentos".
CARACTERÍSTICAS Y TIPOS DE SISTEMAS DE CONTROL
¿Cómo hacemos para supervisar la temperatura del horno para cocinar una torta?
Primero, encendemos el horno, y luego, giramos la perilla que lo identifica. Con este accionar, se modifica la apertura de la válvula que regula la cantidad de gas que llega al quemador del horno, y de esta manera su temperatura final.
Esta operación permitirá accionar en form a manual el sistema de control de la temperatura del horno. Lo haremos teniendo en cuenta nuestra experiencia anterior o las indicaciones de la receta que leímos en un libro, para que el resultado sea el esperado. Hemos controlado el proceso.
Ahora bien, a medida que el hombre y las, técnicas por él desarrolladas evolucionaron, las máquinas dejaron de ser herramientas que realizaban una sola operación para ejecutar varias de manera consecutiva y simultánea.
Entonces, los procesos resultaron más Complejos, más costosos y de mayor duración. Por lo tanto, no fue posible controlar el sistema manualmente, sino que se hizo necesario el empleo de diversos mecanismos.

Por ejemplo:
Consideremos una pequeña planta embotelladora de vino. Hace algunos años, para que una máquina coloca el corcho a presión, una empleada debía sostener la botella ya llena en forma manual. Hoy en día, una máquina llena la botella vacía, la tapa y hasta le coloca la etiqueta en pocos segundos. Y, aún más, todo esto lo hace simultáneamente con varios envases. Es decir que, con el tiempo, se no se hacen más operación es individuales, y se pasa a realizar procesos o conjuntos de operaciones vinculadas entre sí.¿Qué hace que nuestra máquina
embotelladora funcione adecuadamente, tome sólo una botella por vez, no
pegue tres etiquetas en cada envase, o deje de funcionar si el líquido que envasa
se ha terminado?

De esto se ocupa el control automático de procesos.
La aplicación de sistemas de control a los artefactos electrodomésticos ha mejorado la vida de las personas. Por ejemplo, antes se usaban las planchas que funcionaban con carbón. Más tarde, las abuelas utilizáron pesadas planchas eléctricas, que tardaban mucho tiempo en calentar, y cuya temperatura resultaba muy difícil de regular.
Hoy en día, las planchas son livianas y cómodas, regulan la temperatura según el tipo de tela, rocían la ropa con vapor, etcétera.
Pero los cambios tecnológicos incidieron sobre todo en la actividad industrial. Infinidad de tareas, realizadas hasta hace poco en forma manual, hoy se efectúa mecánicamente. Más aún, los controles automáticos se han generalizado por completo en el mundo de la industria. En consecuencia, las industrias requieren menos operarios "manuales" y más personal especializado, por ejemplo, técnicos electricistas, electrónicos e informáticos, capaces de montar, controlar, corregir y reparar los sistemas implementados. La capacitación técnica resulta, entonces, imprescindible para poder acceder a estos nuevos puestos de trabajo.
El control de un sistema se efectúa mediante un conjunto de componentes mecánicos, hidráulicos, eléctricos y/o electrónicos que, interconectados, recogen información acerca del funcionamiento, comparan este funcionamiento con datos previos y, si es necesario, modificar el proceso para alcanzar el resultado deseado.
Este conjunto de elementos constituye, por lo tanto, un sistema en sí mismo y se denomina sistema de control.
Para estudiarlo, es necesario suponer que sus componentes forman conjuntos, que reciben una orden o entrada y producen una respuesta o salida. Estos conjuntos se representan gráficamente en forma de rectángulos o bloques vinculados por flechas, las cuales muestran las conexiones que existen entre aquéllos y los efectos que producen. La forma más simple para esquematizar un proceso de control es un bloque sobre el que incide una entrada y se genera una salida. Por ejemplo, para la regulación de la temperatura de un horno.
SISTEMAS DE CONTROL MANUALES Y AUTOMÁTICOS
Los sistemas de control pueden ser manuales o automáticos.
Sistema manual
Para obtener una respuesta del sistema, interviene el hombre sobre el elemento de control.
La acción del hombre es, entonces, la que actúa siempre sobre el sistema (cierra o abre, acciona un interruptor, aprieta el freno...), para producir cambios en el funcionamiento.
Encontramos sistemas de control manuales, por ejemplo, en: El frenado de un auto. El encendido y el apagado de las luces en una habitación. La operación de la hornalla de gas de una cocina. El control del agua de una canilla. Etc.

Sistema Automático
El sistema da respuesta sin que nadie intervenga de manera directa sobre él, excepto en la introducción
de condiciones iniciales o de consigna.
El sistema "opera por sí solo", efectuando los cambios necesarios durante su funcionamiento. Así, se reemplaza el operador humano por dispositivos tecnológicos que operan sobre el sistema (relés, válvulas motorizadas, válvulas solenoides, actuadores, interruptores, motores, etc.).
Encontramos sistemas automáticos de control en, por ejemplo:
Heladeras. Termotanques. Alumbrado público. Piloto automático de un avión. Equipos de aire acondicionado .
NECESIDAD Y APLICACIONES DE LOS SISTEMAS AUTOMÁTICOS DE CONTROL
La implantación y el desarrollo de los sistemas de regulación están presentes en infinidad de sectores, en el ámbito doméstico, en los procesos industriales, en el desarrollo tecnológico y científicos, provocando avances significativos en todos los campos.
En la producción industrial su utilización permite:
∙ Aumentar la calidad y la cantidad del producto fabricado.
∙ Mejorar los sistemas de seguridad del proceso industrial.
∙ Ejecutar operaciones cuya realización sería impensable con la única participación del hombre.
∙ Reducir enormemente los costes productivos.
En el desarrollo tecnológico, abarca desde el control de robots, como la regulación centralizada del tráfico en un
aeropuerto, sistemas de ayuda al conductor de un vehículo,...
En el ámbito doméstico, todo lo que tiene que ver con la domótica que provoca una habitabilidad más confortable.

SISTEMAS DE CONTROL AUTOMÁTICO DE BUCLE ABIERTO Y BUCLE CERRADO.
Existen dos tipos de sistema de control automático, lazo abierto y lazo cerrado, toman sus nombres de las formas que muestran los flujos de información sus respectivas representaciones.
En cuanto a su naturaleza, los sistemas pueden ser cerrados o abiertos

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Eje N°2 Resumen de Tecnología TEORÍA GENERAL DE SISTEMA La teoría general de sistemas es la base filosófica que desde mediados los años cuarenta, sustenta y justifica la mayor parte de los supuestos políticos, empresariales, tecnológicos y comunicativos que dan lugar a los cambios del siglo XXI.