informarnos y conocer a fondo sobre los procesos industriales para que nos orientanos en nuestra formacion

viernes, 1 de agosto de 2008

3. EQUIPOS Y HERRAMIENTAS PARA AUTOMATIZAR





SENSOR



Un sensor es un dispositivo capaz de transformar magnitudes físicas o químicas, llamadas variables de instrumentación, en magnitudes eléctricas. Las variables de instrumentación dependen del tipo de sensor y pueden ser por ejemplo temperatura, intensidad luminosa, distancia, aceleración, inclinación, desplazamiento, presión, fuerza, torsión, humedad, pH, etc. Una magnitud eléctrica obtenida puede ser una resistencia eléctrica (como en una RTD), una capacidad eléctrica (como en un sensor de humedad), una tension eléctrica (como en un termopar), una corriente eléctrica (como un fototransistor), etc.














Un sensor se diferencia de un transductor en que el sensor está siempre en contacto con la variable a medir o a controlar. Recordando que la señal que nos entrega el sensor no solo sirve para medir la variable, si no también para convertirla mediante circuitos electrónicos en una señal estándar (4 a 20 mA, o 1 a 5VDC) para tener una relación lineal con los cambios de la variable sensada dentro de un rango (span), para fines de control de dicha variable en un proceso
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. Como por ejemplo el termómetro de mercurio que aprovecha la propiedad que posee el mercurio de dilatarse o contraerse por la acción de la temperatura. Un sensor también puede decirse que es un dispositivo que convierte una forma de energía en otra. Áreas de aplicación de los sensores: Industria automotriz, Industria aeroespacial, Medicina , Industria de manufactura, Robótica , etc

DISPOSITIVO DE CONTROL FINAL

El elemento de control final es el mecanismo que altera el valor de la variable regulada, en respuesta a la señal de salida que se obtiene de un dispositivo de control de manejo manual o por alguna manipulación manual directa.
En instalaciones de control automático; éste consta normalmente de dos partes Un activador que traduce la señal de salida del dispositivo controlador en una acción que comprende una gran fuerza o la manipulación de una energía de gran magnitud, y un dispositivo que responde a la fuerza del activador y que ajusta el valor de la variable regulada. Por ejemplo: el activador se puede usar para cambiar la posición de un tapón de válvula en un orificio, la velocidad de un dispositivo giratorio o la cantidad de energía que se suministra a una carga eléctrica.
En el control automático de procesos, el elemento de control final que se emplea con mayor frecuencia es la válvula de diafragma motor (VDM). Consta de un activador neumático de diafragma motor y una válvula de control del fluido de proceso.
Cada dispositivo que se utiliza para constituir un elemento de control final posee sus propias características de retardación dinámica o constantes de tiempo. Esto quiere decir que los dispositivos no responderán de manera instantánea a los cambios de las señales de control o a las perturbaciones de la carga. La importancia del efecto de los retrasos depende del proceso en que se emplea el dispositivo. En algunos casos, estos retrasos pueden degradar gravemente el funcionamiento del sistema de control y por lo tanto, provocar menguas en los buenos resultados del proceso. También pueden hacer que se requiera mayor atención e intervención del operador.
http://plantasquimicas.iespana.es/Control/c26.htm

Elemento final de control: Dispositivo que controla directamente los valores de la variable manipulada en un lazo de control. Generalmente el elemento final de control es una válvula de control

REGULADOR O CONTROLADOR

Recibe el nombre de controlador el dispositivo que se emplea para el gobierno de uno o varios procesos. Por ejemplo, el controlador que regula el funcionamiento de un horno dispone de un sensor que mide constantemente su temperatura interna y, cuando traspasa los límites prefijados, genera las señales adecuadas que accionan los efectores que intentan llevar el valor de la temperatura dentro del rango estipulado.
Aunque el concepto de controlador ha permanecido invariable a través del tiempo, su implementación física ha variado frecuentemente. Hace tres décadas, los controladores se construían exclusivamente con componentes de lógica discreta, posteriormente se emplearon los microprocesadores, que se rodeaban con chips de memoria y E/S sobre una tarjeta de circuito impreso. En la actualidad, todos los elementos del controlador se han podido incluir en un chip, el cual recibe el nombre de microcontrolador. Realmente consiste en un sencillo pero completo computador contenido en el corazón (chip) de un circuito integrado.

El Controlador Industrial proporciona un modo de conectar un sensor externo al lector y que pueda controlar un dispositivo externo a través de un switch electrónico (TRIAC). De esta forma, se habilita al lector “detectar” la presencia de objetos que van a ser leidos y poder enviar una señal de salida de voltaje siempre y cuando el objeto que se leyó cumple ciertas condiciones preprogramadas.


Tipos de controladores









Existen tantos tipos de controladores como tipos de periféricos, y es común encontrar más de un controlador posible para el mismo dispositivo, cada uno ofreciendo un nivel distinto de funcionalidades. Por ejemplo, aparte de los oficiales (normalmente disponibles en la página Web del fabricante), se pueden encontrar también los proporcionados por el sistema operativo, o también versiones no oficiales hechas por terceros.
Estos controladores pueden ser genéricos (válidos para más de un modelo del mismo periférico) o específicos para cada modelo. También se distribuyen actualizaciones a nuevas versiones, que pueden dar un mejor funcionamiento. Controladores de audio o de video.
Alternativamente Muchas paginas Web ofrecen descarga de controladores (drivers),o su envío a domicilio en CD. Gratuitamente o pagando un precio por dicho servicio, lo cual es perfectamente legal, y es una excelente forma de obtener los controladores (drivers) discontinuados, difíciles de conseguir o Para sistemas operativos en los cuales el fabricantes no ofrece soporte.






Dispositivos de potencia :




Para estas aplicaciones se han desarrollado una serie de dispositivos semiconductores de potencia, todos los cuales derivan del diodo o el transistor. Entre estos se encuentran:
Rectificador controlado de silicio (SCR en inglés)
Triac
IGBT
IGCT




dispositivo Rectificador controlado de silicio




El rectificador controlado de silicio (en inglés SCR: Silicon Controlled Rectifier) es un tipo de tiristor formado por cuatro capas de material semiconductor con estructura PNPN o bien NPNP. El nombre proviene de la unión de Tiratrón (tyratron) y Transistor.
Un SCR posee tres conexiones: ánodo, cátodo y puerta. .

Un TRIAC:






Tríodo para Corriente Alterna es un dispositivo semiconductor, de la familia de los transistores. La Posee trdiferencia con un tiristor convencional es que éste es unidireccional y el TRIAC es bidireccional. De forma coloquial podría decirse que el TRIAC es un interruptor capaz de conmutar la corriente alterna.
Su estructura interna se asemeja en cierto modo a la disposición que formarían dos SCR en antiparalelo.




Transistor IGBT

Símbolo más extendido del IGBT: Gate o puerta (G), colector (C) y emisor (E)
El transistor bipolar de puerta aislada (IGBT, del inglés Insulated Gate Bipolar Transistor) es un dispositivo semiconductor que generalmente se aplica como interruptor controlado en circuitos de electrónica de potencia.
Los transistores IGBT han permitido desarrollos hasta entonces no viables en particular en los Variadores de frecuencia así como en las aplicaciones en maquinas eléctricas y convertidores de potencia que nos acompañan cada día y por todas partes, sin que seamos particularmente conscientes de eso: automóvil, tren, metro, autobús, avión, barco, ascensor, electrodoméstico, televisión, domotica, Sistemas de Alimentación Ininterrumpida o SAI (en Inglés UPS), etc.
Características

INTERFAZ HOMBRE-MAQUINA:






En términos generales, una interfaz es el punto, el área, o la superficie a lo largo de la cual dos cosas de naturaleza distinta convergen. Por extensión, se denomina interfaz a cualquier medio que permita la interconexión de dos procesos diferenciados con un único propósito común. En software, una interfaz de usuario es la parte del programa informático que permite el flujo de información entre varias aplicaciones o entre el propio programa y el usuario. Metafóricamente se entiende la Interfaz como conversación entre el usuario y el sistema (o entre el usuario y el diseñador): durante muchos años se vio a la interacción como un diálogo hombre-máquina (para trabajar con una interfaz alfanumérica era necesario conocer el "lenguaje" de la máquina). . De hecho, los periféricos son controlados por interfaces. Para un mejor entendimiento de esta acepción pongamos un ejemplo. Si extrapoláramos este concepto a la vida real, podríamos decir que el teclado de un teléfono sería una interfaz de usuario, mientras que la clavija sería la interfaz que permite al teléfono comunicarse con la central telefónica. Interfaz gráfica de usuario: En el contexto del proceso de interacción persona-computadora e informática, la utilidad refiere generalmente a la elegancia y a la claridad con las cuales la interacción con un programa de computadora o un Web site se diseña. En el paradigma usuario-centrado del diseño, el producto se diseña con sus usuarios previstos en mente siempre. La utilidad ahora se reconoce como una importante cualidad del software, ganando su lugar entre otras más tradicionales tales como funcionamiento y robustez. De hecho, los varios programas académicos se centran en utilidad.




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