lunes, 25 de febrero de 2013

Actividad 14. Conceptos de sensores, actuadores, dispositivos analógicos y digitales.

SENSORES
Un sensor es un dispositivo capaz de detectar magnitudes físicas o químicas, llamadas variables de instrumentación, y transformarlas en variables eléctricas. Las variables de instrumentación pueden ser por ejemplo: temperatura, intensidad lumínica, distancia, aceleración, inclinación, desplazamiento, presión, fuerza, torsión, humedad, movimiento, pH, etc.
Un sensor se diferencia de un transductor en que el sensor está siempre en contacto con la variable de instrumentación con lo que puede decirse también que es un dispositivo que aprovecha una de sus propiedades con el fin de adaptar la señal que mide para que la pueda interpretar otro dispositivo.

-Tipos de sensores: Posición lineal o angular, desplazamiento y deformación, velocidad lineal y angular, aceleración, fuerza y par, presión, caudal, temperatura, sensores de presencia, sensores táctiles, visión artificial,sensor de proximidad, sensor acústico, sensores de acidez, sensor de luz y sensores captura de movimiento.

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. Este recibe la orden de un regulador o controlador y en función a ella genera la orden para activar un elemento final de control como, por ejemplo, una válvula.

Existen varios tipos de actuadores como son:

  • Electrónicos
  • Hidráulicos
  • Neumáticos
  • Eléctricos
DISPOSITIVOS ANALÓGICOS
Aparato o instrumento que asocia un valor análogo y continuo de una variable física que es fácilmente medible por ejemplo la posición, a los valores de una variable o señal externa por ejemplo la temperatura, el tiempo, etc.
Ejemplo: un reloj analógico es aquel que representa de forma análoga y con la posición de sus manecillas el transcurrir del tiempo.


DISPOSITIVOS DIGITALES
Dicho de aquello que se formula o es factible de ser formulado haciendo uso de matemática discreta.
En otras palabras, un valor digital es aquel que se puede almacenar sin que se pierda parte del mismo, pues este es acotado o limitado de origen.


http://es.wikipedia.org/wiki/Sensor

Investigación revisada en el cuaderno

martes, 19 de febrero de 2013

Actividad 12. Investigación de los elementos de diagrama a bloques de un sistema de control.



Los sistemas de control van a estar formados por un conjunto de elementos interrelacionados, capaces de realizar una operación predeterminada.
La representación de estos sistemas se realiza por medio de los llamados diagramas de bloques. Los diagramas de bloques están formados por cajas (cajas negras), que contienen el nombre, la descripción del elemento o la operación matemática que se ejecuta sobre la entrada para obtener la salida. 



Proporciona un método sutil y conveniente para ca caracterizar las relaciones funcionales entre los diversos componentes de un sistema de control.

El interior del rectángulo representa el bloque, que contiene la descripción o el nombre del elemento. Las flechas representan la dirección de la información o flujo de la señal.

Las operaciones de adición y sustracción tienen una representación especial, el bloque se convierte en un circulo llamado punto de suma



Para hacer que la misma señal sea una entrada a mas de un bloque, se utiliza un punto de bifurcación que permite que la señal prosiga inalterada por diferentes trayectorias a varios destinos.

Los bloques que representan los diferentes componentes de un sistema de control están conectados de un modo que caracteriza sus relaciones funcionales dentro del sistema.




http://educativa.catedu.es/44700165/aula/archivos/repositorio//4750/4925/html/3_diagramas_de_bloques.html
http://www.biblioteca.upibi.ipn.mx/Archivos/Material%20Didactico/Apuntes%20para%20la%20asignatura%20de%20instrumentaci%C3%B3n%20y%20control/cap3.pdf

Actividad 11. Reseña de sistemas de control.

Aplicación de sistemas de control en la vida diaria:
-Sistema de control manual
Un abanico pues tenemos que conectarlo y accionar un botón para que encienda y se apague.
-Sistema de control semiautomático
Un aire acondicionado, podemos programarlo para que encienda y se apague con accionar un botón.
-Sistema de control automático
El portón de una casa; se programan sensores con emisores de señal infraroja, para que se active automáticamente y cuando sea necesario.

Aplicación de sistemas de control en la industria:
-Sistema de control manual
Los interruptores de energía en las fabricas, se tienen que accionar manualmente para que las máquinas puedan funcionar adecuadamente.
-Sistema de control semiautomático
Las maquinas de ensamblaje, donde los objetos están sobre una banda y pasan por una linea de trabajadores para que estos los ensamblen.
-Sistema de control automático
Las embotelladoras envasan por medio de maquinas programadas, brebajes o líquidos para su distribución.


Actividad 10. Cuadro sinóptico de la investigación de sistemas de control.

Cuadro sinóptico
Borrador del cuadro sinóptico

Control de lectura


lunes, 18 de febrero de 2013

Actividad 9. Investigación sobre los Sistemas de Control


¿Qué es un sistema de control?

Un sistema de control es un tipo de sistema que se caracteriza por la presencia de una serie de elementos que permiten influir en el funcionamiento del sistema. La finalidad de un sistema de control es conseguir, mediante la manipulación de las variables de control, un dominio sobre las variables de salida, de modo que estas alcancen unos valores prefijados (consigna). 

Un sistema de control ideal debe ser capaz de conseguir su objetivo cumpliendo los siguientes requisitos: 

1. Garantizar la estabilidad y, particularmente, ser robusto frente a perturbaciones y errores en los modelos. 
2. Ser tan eficiente como sea posible, según un criterio preestablecido. Normalmente este criterio consiste en que la acción de control sobre las variables de entrada sea realizable, evitando comportamientos bruscos e irreales. 
3. Ser fácilmente implementable y cómodo de operar en tiempo real con ayuda de un ordenador. 


Los elementos básicos que forman parte de un sistema de control y permiten su manipulación son los siguientes: 

- Sensores. Permiten conocer los valores de las variables medidas del sistema.
- Controlador. Utilizando los valores determinados por los sensores y la consigna impuesta, calcula la acción que debe aplicarse para modificar las variables de control en base a cierta estrategia. 
- Actuador. Es el mecanismo que ejecuta la acción calculada por el controlador y que modifica las variables de control. 


Esquema general de un sistema de control


Características de un sistema de control

-Señal de Corriente de Entrada: Considerada como estímulo aplicado a un sistema desde una fuente de energía externa con el propósito de que el sistema produzca una respuesta específica.
-Señal de Corriente de Salida: Respuesta obtenida por el sistema que puede o no relacionarse con la respuesta que implicaba la entrada.
-Variable Manipulada: Es el elemento al cual se le modifica su magnitud, para lograr la respuesta deseada.
-Variable Controlada: Es el elemento que se desea controlar. Se puede decir que es la salida del proceso.
-Conversión: Mediante receptores se generan las variaciones o cambios que se producen en la variable.
-Variaciones Externas: Son los factores que influyen en la acción de producir un cambio de orden correctivo.
-Fuente de Energía: Es la que entrega la energía necesaria para generar cualquier tipo de actividad dentro del sistema.
-Retroalimentación: Es una característica importante de los sistemas de control de lazo cerrado. Es una relación secuencial de causas y efectos entre las variables de estado. Dependiendo de la acción correctiva que tome el sistema, este puede apoyar o no una decisión, cuando en el sistema se produce un retorno se dice que hay una retroalimentación negativa; si el sistema apoya la decisión inicial se dice que hay una retroalimentación positiva.
-Variables de fase: Son la variables que resultan de la transformación del sistema original a la forma canónica controlable. De aquí se obtiene también la matriz de controlabilidad cuyo rango debe ser de orden completo para controlar el sistema.

Tipos de Sistema de Control
-Sistema de control manual: Hablamos de control manual toda vez que existe la presencia y la intervención de una persona en la acción de controlar y regular el comportamiento del sistema. Esta persona participa en forma activa, registrando la inspección a través de sus sentidos (vista, olfato, etc.) y actuando con sus manos u otra parte del cuerpo, para llevar al sistema hacia los valores normales.

 La acción de control manual implica:
*La regulación proviene de órdenes que nuestro cerebro envía a los músculos que realizan el manejo de las herramientas.
*Verificación del cumplimiento de determinadas normas a través de los sentidos.
Para su funcionamiento requiere de una condición fundamental: un flujo de información permanente de las señales de entrada. Si esto no ocurre, el control automático no existe.

-Sistema de control Semiautomático:
Al mencionar un sistema de control semiautomático nos hablamos de que la maquina o el sistema ejerce la acción pero aun necesita la ayuda de hombre, un ejemplo seria cuando usamos una cortadora de metal esta corta sola pero tendrías que guiarla a la parte que se desee cortar.

-Sistema de control automáticos: Es todo sistema de control basado en la aplicación del concepto de retroalimentación (medición tomada desde el proceso que entrega información del estado actual de las variables que se desea controlar) cuya característica especial es la de mantener al controlador central informado del estado de las variables para generar acciones correctivas cuando así sea necesario. Puede estar constituido por múltiples lazos de control.





Bibliografía:
http://www.alegsa.com.ar/Diccionario/C/5969.php
http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_control
http://upcommons.upc.edu/pfc/bitstream/2099.1/3330/5/34059-5.pdf
http://mx.answers.yahoo.com/question/index?qid=20101114082737AAVsNvG
http://alejandro-electronicabasica.blogspot.mx/2009/09/indice-introduccion_15.html




Actividad 8. Práctica 5. Funcionamiento del relevador accionado con un interruptor mecánico.

Materiales:
-Foco
-Relevador
-Switch
-Cable nº 14
-Roseta
-Clavija

Procedimiento:
Basados en la practica anterior, donde encendimos un foco con un relevador, añadimos un interruptor en la conexión del cable de fase a la bobina para controlar el encendido y el apagado de dicho foco.

Resultado:
Al encender el foco y activar el interruptor se obtuvo el mismo resultado con éxito, el foco finalmente pudo encender.
Diagrama original

Dibujo de el diagrama

Resultado

jueves, 14 de febrero de 2013

Actividad 7. Práctica 4. Funcionamiento del relevador.

Material: 
-Clavija
-Roseta
-Relevador
-Foco de 75 watts
-Cable (calibre 14)

Procedimiento:
Primero medimos continuidad para identificar cual es la bobina y cual es el contactor, una vez identificados conectamos una clavija con entrada de 39 volts de corriente alterna al relevador por la entrada de la bobina, puenteando la corriente a una entrada del contactor esto por la falta de una pila de 12 volts que se necesitaría para energizar independientemente la bobina, conectando una entrada hacia el foco que iba de un contactor y la bobina como retorno.

Resultado:
Como esperábamos, el foco encendió pues le aplicamos corriente de el mismo relevador.
Diagrama

Resultado de la práctica
Diagrama de el dibujo




lunes, 11 de febrero de 2013

Actividad 6. Práctica 3. Conociendo la fase de corriente alterna.

Material:
-Multímetro
-Contacto de luz conectado a corriente alterna

Procedimiento: 
Primero se puso el multímetro en la escala de corriente alterna. Después se colocó el cable negro a tierra y el rojo a la fase, dando un resultado de 132 volts; en la segunda medición el cable negro estaba en tierra y el rojo en tierra dando como resultado 0.1 volts y por ultimo el cable negro se quedó en tierra y el rojo a neutro dando como resultado 0.0 volts.

Resultado:
Fase-Tierra: 132 volts
Tierra-Tierra: 0.1 volts
Neutro-Tierra: 0.0 volts

Dibujos de las mediciones


viernes, 8 de febrero de 2013

Actividad 5. Práctica 2. Funcionamiento del Relevador (mediciones).

Material:
-Relevador
-Multímetro

Procedimiento:
Primero dibujamos las partes de el relevador y observamos como era (Práctica 1). Después se encendió el multímetro colocandose en la escala de Ohms; se hicieron mediciones de ambos lados del relevador, de 1L1 a 2T1, de 3L2 a 4T2, de 5L3 a 6T3, de 13NO a 14NO y de A1 a A2.

Resultado:
Marcó como resultado el multímetro 0.375 k Ohms, 3.5 Ohms, 1.2 Ohms, 3.75 k Ohms y 8.3 Ohms respectivamente. Con esto comprobamos que el relevador funciona.


Yo con un relevador.
Mediciones con el multímetro


Actividad 4. Práctica 1. Conociendo al relvador.

Materiales:
-Relevador
-Lapiz
-Regla
-Cuaderno

Procedimiento:
Primero tomamos el relé y lo observamos, miramos cada una de sus partes, como estaba compuesto, de que tamaño era, cuanto media, cuanto pesaba, entre otras cosas. Después tomamos nuestro cuaderno de taller y proseguimos a dibujarlo en tres vistas diferentes.
Dibujo del relevador

miércoles, 6 de febrero de 2013

Actividad 2. Investigación. Relevadores.



¿Qué es un relevador?

El relé o relevador es un dispositivo electromecánico. Funciona como un interruptor controlado por un circuito eléctrico en el que, por medio de una bobina y un electroimán,se acciona un juego de uno o varios contactos que permiten abrir o cerrar otros circuitos eléctricos independientes.
Dado que el relé es capaz de controlar un circuito de salida de mayor potencia que el de entrada, puede considerarse, en un amplio sentido, como un amplificador eléctrico.

Partes de un Relevador


                      





Estructura y funcionamiento

El electroimán hace bascular la armadura al ser excitada, cerrando los contactos dependiendo de si es N.A ó N.C (normalmente abierto o normalmente cerrado). Si se le aplica un voltaje a la bobina se genera un campo magnético, que provoca que los contactos hagan una conexión. Estos contactos pueden ser considerados como el interruptor, que permite que la corriente fluya entre los dos puntos que cerraron el circuito.


Es importante saber cual es la resistencia del bobinado del electroimán que activa el relé y con cuanto voltaje este se activa.
Este voltaje y esta resistencia nos informan que magnitud debe de tener la señal que activará el relé y cuanta corriente se debe suministrar a éste.

La corriente se obtiene con ayuda de la Ley de Ohm: I = V / R.

donde:
- I es la corriente necesaria para activar el relé
- V es el voltaje para activar el relé
- R es la resistencia del bobinado delrelé

¿Cómo probar los relevadores?

Todos los relé tienen una bobina y tienes que saber primero de que voltaje es el relé y luego ver cual es su bobina e inyectarle tensión a dicha bobina; generalmente hay relés de 5, 12, 24 volts. La cuestión es saber si contacta o no al aplicarle voltaje
Tipos de relés

Existen multitud de tipos distintos de relés, dependiendo del número de contactos, de su intensidad admisible, del tipo de corriente de accionamiento, del tiempo de activación y desactivación, etc. Cuando controlan grandes potencias se les llama contactores en lugar de relés.

Relés electromecánicos

  • Relés de tipo armadura: pese a ser los más antiguos siguen siendo lo más utilizados en multitud de aplicaciones. Un electroimán provoca la basculación de una armadura al ser excitado, cerrando o abriendo los contactos dependiendo de si es NA (normalmente abierto) o NC (normalmente cerrado). 
  • Relés de núcleo móvil: Están formados por un émbolo en lugar de una armadura. Debido a su mayor fuerza de atracción, se utiliza un solenoide para cerrar sus contactos. Es muy utilizado cuando hay que controlar altas corrientes 
  • Relé tipo reed o de lengüeta: están constituidos por una ampolla de vidrio, con contactos en su interior, montados sobre delgadas láminas de metal. Estos contactos conmutan por la excitación de una bobina, que se encuentra alrededor de la mencionada ampolla. 
  • Relés polarizados o biestables: se componen de una pequeña armadura, solidaria a un imán permanente. El extremo inferior gira dentro de los polos de un electroimán, mientras que el otro lleva una cabeza de contacto. Al excitar el electroimán, se mueve la armadura y provoca el cierre de los contactos. Si se polariza al revés, el giro será en sentido contrario, abriendo los contactos ó cerrando otro circuito. 
Relé de estado sólido
Se llama relé de estado sólido a un circuito híbrido, normalmente compuesto por un optoacoplador que aísla la entrada, un circuito de disparo, que detecta el paso por cero de la corriente de línea y un triac o dispositivo similar que actúa de interruptor de potencia. Su nombre se debe a la similitud que presenta con un relé electromecánico; este dispositivo es usado generalmente para aplicaciones donde se presenta un uso continuo de los contactos del relé que en comparación con un relé convencional generaría un serio desgaste mecánico, además de poder conmutar altos amperajes que en el caso del relé electromecanico destruirian en poco tiempo los contactos. Estos relés permiten una velocidad de conmutación muy superior a la de los relés electromecánicos.

Relé de corriente alterna
Cuando se excita la bobina de un relé con corriente alterna, el flujo magnético en el circuito magnético, también es alterno, produciendo una fuerza pulsante, con frecuencia doble, sobre los contactos. Es decir, los contactos de un relé conectado a la red, en algunos lugares, como varios países de Europa y latinoamérica oscilarán a 50 Hz y en otros, como en Estados Unidos lo harán a 60 Hz. Este hecho se aprovecha en algunos timbres y zumbadores, como un activador a distancia. En un relé de corriente alterna se modifica la resonancia de los contactos para que no oscilen.

Relé de láminas
Este tipo de relé se utilizaba para discriminar distintas frecuencias. Consiste en un electroimán excitado con la corriente alterna de entrada que atrae varias varillas sintonizadas para resonar a sendas frecuencias de interés. La varilla que resuena acciona su contacto, las demás no. Los relés de láminas se utilizaron en aeromodelismo y otros sistemas de telecontrol.

Bibliografía:

martes, 5 de febrero de 2013

Actividad 1. Tarea de Investigación


1.-¿Qué es una variable física?
Una variable física es la magnitud que puede influir en el estado de un sistema físico.


2.-Ejemplos de variables físicas:
Peso, velocidad, densidad, humedad, viscosidad, temperatura, fuerza, tiempo, masa, longitud, presión atmosférica, etc.


3.-¿Qué diferencia hay entre un dispositivo sensor y un actuador?
Un sensor detecta la presencia de algún objeto, en los casos de procesos automatizados, normalmente "envían" la señal de inicio, o paro o cambio de modelo y un sin fin de datos que son interpretados normalmente por un PLC (Control Programable Lógico). En cambio el actuador es un dispositivo que recibe una señal ya sea neumática o eléctrica para "activar" una compuerta o válvula; en los sistemas automatizados la señal la envía el PLC.


4.-¿Qué es un transductor?
Un transductor es un dispositivo capaz de transformar o convertir un determinado tipo de energía de entrada, en otra de diferente a la salida.

Actividad 1. Cuestionario de diagnóstico.