DESARROLLO DE APLICACIONES

PROGRAMACION VISUAL

JESUS A. VAZQUEZ PINEDA

ING.ELÉCTRONICA

ADQUISICION DE DATOS ANALOGICOS Y DIGITALES

LOS SISTEMAS DE ADQUISICIÓN DE DATOS NOS AYUDAN A MEDIR INFORMACIÓN PRESENTADA EN FORMA DIGITAL O ANALÓGICAS.

SEÑALES DIGITALES: PUEDEN VENIR DE UNA VARIEDAD DE FUENTES COMO SON LOS INTERRUPTORES, RELEVADORES, INTERFACES COMPATIBLES CON NIVELES TTL, ETC. CON LA INTERFAZ APROPIADA SE PUEDEN PROCESAR DIRECTAMENTE POR LA COMPUTADORA.

SEÑALES ANALOGICAS: VIENEN DE DIFERENTES INSTRUMENTOS, SENSORES O TRANSDUCTORES QUE CONVIERTEN ENERGÍA EN FORMA DE PRESIÓN, POSICIÓN O TEMPERATURA EN UNA SEÑAL ELÉCTRICA.

LAS SEÑALES ANALÓGICAS NO PUEDEN PROCESARSE DIRECTAMENTE EN UNA COMPUTADORA, DEBEN CONVERTIRSE PRIMERO A UN NUMERO DIGITAL. A ESTE PROCESO SE LE LLAMA CONVERSIÓN ANALÓGICA DIGITAL (ADC). EL DAC CONSISTE EN LA TRANSCRIPCIÓN DE SEÑALES ANALÓGICAS EN SEÑALES DIGITALES, CON EL PROCESO DE FACILITAR SU PROCESAMIENTO (CODIFICACIÓN, COMPRESIÓN, ETC.) Y HACER A LA SEÑAL DIGITAL MÁS INMUNE AL RUIDO Y OTRAS INTERFERENCIAS A LAS QUE SON MAS SENSIBLES LAS SEÑALES ANALÓGICAS.

EL PROCESO COMPLEMENTARIO, CONVERSIÓN DIGITAL A ANALÓGICO (DAC) ESTE NOS PERMITE CONVERTIR SEÑALES DIGITALES CON DATOS BINARIOS EN SEÑALES DE CORRIENTE O DE TENSIÓN ANALÓGICA.

AMBOS PROCESOS PERMITEN LA MEDICIÓN Y EL CONTROL COMPUTARIZADO DE PROCESOS IINDUSTRIALES Y EXPERIMENTOS DE LABORATORIO.

SISTEMAS ELECTRÓNICOS DEDICADOS A LA ADQUISICIÓN DE

DATOS PARA QUE EN UN SISTEMA SE PUEDA PROCESAR UNA SEÑAL DESDE

LA ADQUISICIÓN DE ESTA POR MEDIO DEL SENSOR, HASTA SU DIGITALIZACIÓN, SE REQUIEREN DE 3 ETAPAS:

1.- CONVERSIÓN DE LA MAGNITUD A UNA SEÑAL ELÉCTRICA.

2.- ADAPTACION DE LA SEÑAL ELECTRICA PARA SU LECTURA DIGITAL.

3.- SISTEMA DE HARDWARE DE ADQUISICIÓN DE DATOS, GENERALMENTE A TRAVÉS DE UN COMPUTADOR.

PROCESO DE ADQUISICION DE DATOS:

SENSOR

SON DISPOSITIVOS CAPACES DE CONVERTIR UNA MAGNITUD FÍSICA, COMO PUEDE SER LA PRESIÓN, TEMPERATURA, EL VALOR DE PH, ETC EN UNA DIFERENCIA DE POTENCIAL O UNA VARIACIÓN DE INTENSIDAD. ES DECIR, REALIZAN UNA CONVERSIÓN DE ENERGIAS Y SUMINISTRAN INFORMACIÓN SOBRE EL ESTADO Y TAMAÑO DE LA MAGNITUD. LOS SENSORES INFORMAN DE SU ENTORNO Y ADEMÁS ESA INFORMACIÓN ES CUANTIFICABLE, ES DECIR SE PUEDE MEDIR CON ALGÚN INSTRUMENTO.

EN LA ACTUALIDAD LOS SENSORES GENERAN UNA TENSIÓN O CORRIENTE O BIEN MODIFICAN UNA PROPIEDAD QUE PUEDE SER EVALUADA DE FORMA ELÉCTRICA.

ACONDICIONAMIENTO EL OBJETIVO DEL ACONDICIONADOR DE SEÑAL ES GENERAR, A PARTIR DE LO

OBTENIDO POR LOS SENSORES, UNA SEÑAL QUE SEA ACEPTABLE POR LAS TARJETAS DE ADQUISICIÓN DE DATOS. LAS TARJETAS DE ADQUISICIÓN DE DATOS SUELEN ADMITIR NIVELES DE TENSIÓN QUE VAN ENTRE UNOS MARGENES DETERMINADOS: -10V A 10V, 0 A 10V, 0 A 5V, ETC.

FUNCIONES PRINCIPALES QUE REALIZA EL ACONDICIONADOR DE SEÑAL:

TRANSFORMACIÓN: LOS SENSORES PUEDEN PROPORCIONAR UNA DIFERENCIA DE POTENCIAL, O UNA VARIABLE DE INTENSIDAD. NORMALMENTE LAS TARJETAS DE ADQUISICIÓN DE DATOS ADMITEN DIFERENCIAS DE POTENCIAL, POR LO QUE SI EL SENSOR PROPORCIONA UNA VARIACIÓN DE INTENSIDAD, ESTA DEBE SER CONVERTIDA EN UNA DIFERENCIA DE POTENCIAL PROPORCIONAL.

AMPLIFICACIÓN: LA SEÑAL PROPORCIONADA POR LOS SENSORES SUELE SER DE UN VALOR MUY PEQUEÑO, POR LO QUE DEBE SER AMPLIFICADA CON EL FIN DE QUE PUEDA SER DETECTADA CORRECTAMENTE. LA AMPLIFICACIÓN DEBE SER TAL QUE LAS VARIACIONES DE LA SEÑAL RECORRAN TODO EL MARGEN DE LA TARJETA DE ADQUISICIÓN DE DATOS. LA AMPLIFICACIÓN DE LAS SEÑALES, EN SU ORIGEN REDUCEN EL RUIDO QUE LES PUEDE AFECTAR EN SU TRANSMISIÓN HASTA EL COMPUTADOR.

CONVERSIÓN POR MEDIO DE OPTOACOPLADORES: CONSISTE EN LA CONVERSIÓN DE UNA SEÑAL ELÉCTRICA EN UNA SEÑAL ÓPTICA, DE LUZ. EL PRINCIPAL OBJETIVO CONSISTE EN AISLAR LOS SISTEMAS ELÉCTRICOS DE LOS SENSORES DE LOS SISTEMAS ELÉCTRICOS DE LA TARJETA DE ADQUISICIÓN PARA QUE DE ESTA FORMA, SE EVITE TENER QUE USAR MASAS COMUNES, QUE EN ALGUNOS CASOS PRODUCEN PROBLEMAS DE DERIVACIÓN DE CORRIENTES.

FILTRADO: CON EL FILTRADO SE PRETENDE ELIMINAR RUIDOS DE ALTA FRECUENCIA QUE PUEDEN HACER PERDER EXACTITUD AL SISTEMA DE ADQUISICIÓN DE DATOS. LO IDEAL ES TRANSPORTAR LA SEÑAL DEL SENSOR LO MÁS LIMPIA POSIBLE A LA TARJETA DE ADQUISICIÓN.

EXCITACIÓN: HAY MUCHOS SENSORES QUE NECESITAN DE UNA EXCITACIÓN, BIEN EN CORRIENTE O EN TENSIÓN, PARA PRODUCIR LA VARIACIÓN PROPORCIONAL A LA MAGNITUD A MEDIR.

LINEALIZACIÓN: NO TODOS LOS SENSORES TIENEN UNA VARIACIÓN LINEAL CON RESPECTO A LAS VARIACIONES DE LA MAGNITUD QUE SE MIDEN; A VECES ES NECESARIO REALIZAR UNOS CALCULOS PARA CONVERTIR LA RESPUESTA DEL SENSOR EN LINEAL.

SISTEMAS ELECTRÓNICOS DEDICADOS A LA ADQUISICIÓN DE

DATOS EL OBJETIVO BÁSICO DE LOS "SISTEMAS DE ADQUISICIÓN DE

DATOS"(S.A.D) ES LA INTEGRACIÓN DE LOS DIFERENTES RECURSOS QUE LO INTEGRAN : TRANSDUCTORES DE DIFERENTES TIPOS Y NATURALEZA, MULTIPLEXORES, AMPLIFICADORES, SAMPLE AND HOLD, CONVERSORES A/D Y D/A, ADEMÁS EL USO DEL MICROCONTROLADOR 8051 COMO CPU DEL SAD DISEÑADO, UTILIZANDO DE ESTE MICROCONTROLADOR TODAS SUS PRESTACIONES: INTERRUPCIONES, TEMPORIZADORES, COMUNICACIÓN SERIE ASÍ COMO HACER USO DE MEMORIAS Y PUERTOS EXTERNOS Y CREANDO CON TODO ELLO UN SISTEMA QUE SE ENCARGUE DE UNA APLICACIÓN ESPECIFICA COMO ES CHEQUEAR UNA VARIABLES (PH, HUMEDAD RELATIVA, TEMPERATURA, ILUMINACIÓN, CONCENTRACIÓN, ETC.) PARA UNA POSTERIOR UTILIZACIÓN DE LA MISMA YA SEA CON FINES DOCENTES, CIENTÍFICOS, DE ALMACENAMIENTO O CONTROL Y UTILIZACIÓN DE LA MISMA.

ACTUADORES, TIPOS Y SUS APLICACIONES UN ACTUADOR ES UN DISPOSITIVO INHERENTEMENTE MECÁNICO CUYA

FUNCIÓN ES PROPORCIONAR FUERZA PARA MOVER O “ACTUAR” OTRO DISPOSITIVO MECÁNICO. LA FUERZA QUE PROVOCA EL ACTUADOR PROVIENE DE TRES FUENTES POSIBLES: PRESIÓN NEUMÁTICA, PRESIÓN HIDRÁULICA, Y FUERZA MOTRIZ ELÉCTRICA (MOTOR ELÉCTRICO O SOLENOIDE). DEPENDIENDO DE EL ORIGEN DE LA FUERZA EL ACTUADOR SE DENOMINA “NEUMÁTICO”, “HIDRÁULICO” O “ELÉCTRICO”.

TIPOS DE ACTUADORES:

ACTUADORES ELECTRONICOS: LOS ACTUADORES ELECTRÓNICOS TAMBIÉN SON MUY UTILIZADOS EN LOS APARATOS MECATRÓNICOS, COMO POR EJEMPLO, EN LOS ROBOTS. LOS SERVOMOTORES CA SIN ESCOBILLAS SE UTILIZARAN EN EL FUTURO COMO ACTUADORES DE POSICIONAMIENTO PRECISO DEBIDO A LA DEMANDA DE FUNCIONAMIENTO SIN TANTAS HORAS DE MANTENIMIENTO.

ACTUADORES HIDRÁULICOS: SON LOS DE MAYOR ANTIGÜEDAD, PUEDEN SER CLASIFICADOS DE ACUERDO A LA FORMA DE OPERACIÓN, FUNCIONAN EN BASE A FLUIDOS DE PRESIÓN.

ACTUADORES NEUMATICOS: SON LOS MECANISMOS QUE CONVIERTEN LA ENERGÍA DEL AIRE COMPRIMIDO EN TRABAJO MECÁNICO. AUNQUE EN ESENCIA SON IDÉNTICOS A LOS ACTUADORES HIDRÁULICOS, EL RANGO DE COMPRESIÓN ES MAYOR EN ESTE CASO, ADEMÁS DE QUE HAY UNA DIFERENCIA EN CUANTO AL USO Y EN LO QUE SE REFIERE A LA ESTRUCTURA, DEBIDO A QUE ESTOS TIENEN POCA VISCOSIDAD.

ACTUADORES PIEZOELÉCTRICOS: SON AQUELLOS DISPOSITIVOS QUE PRODUCEN MOVIMIENTO (DESPLAZAMIENTO) APROVECHANDO EL FENÓMENO FISICO DE PIEZOELECTRICIDAD. LOS ACTUADORES QUE UTILIZAN ESTE EFECTO ESTÁN DISPONIBLES DESDE HACE APROXIMADAMENTE 20 AÑOS Y HAN CAMBIADO EL MUNDO DEL POSICIONAMIENTO DE PRESICIÓN. EL MOVIMIENTO PRECISO QUE RESULTA CUANDO UN CAMPO ELÉCTRICO ES APLICADO AL MATERIAL, ES DE GRAN VALOR PARA EL NANOPOSICIONAMIENTO.

APLICACIONES DE UN ACTUADOR ACCIONA  LEVANTA-BARRERAS

REGULA PANTALLAS SOLARES.

REGULA ANTENAS SATELITALES.

APERTURA DE PORTONES. 

APERTURA DE PUERTAS, MOVIMIENTO DE MESAS Y TELEVISORES DE MINIBUSES.

MINIVANS PARA DISCAPACITADOS.

SILLAS DE RUEDAS.

LAVADORA DE PISOS INDUSTRIALES.

LIMPIA CORDONES DE LAS ACERAS.

POSICIONA CARTELERÍA DE LUCES Y PROPAGANDA EN RUTAS Y CALLES.

CAMIONES: REGULACIÓN DE SPOILERS, INCLINACIÓN DE CABINAS.

MEZCLADORAS DE CREMAS, PINTURAS, HELADOS, ETC.

ACCIONA MESAS DE EXHIBICIÓN DE JOYAS, SUPERMERCADOS, ETC.

ACCIONA TURBINAS DE VIENTO.

REGULA SENSORES EN HORNOS

APERTURA DE PUERTAS Y VENTILACIONES EN HORNOS AUTOMÁTICOS.

REQUISITOS Y ALTERNATIVAS DE PROGRAMACION DE ACTUADORES

POR PLC

UN CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMABLE, MÁS CONOCIDO POR SUS SIGLAS EN INGLÉS PLC (PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER), ES UNA COMPUTADORA UTILIZADA EN LA INGENIERÍA DE AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL, OCUPADA PARA AUTOMATIZAR PROCESOS ELECTROMECÁNICOS, TALES COMO EL CONTROL DE LA MAQUINARIA DE LA FÁBRICA EN LINEAS DE MONTAJE O ATRACCIONES MECÁNICAS.

REQUISITOS

LOS PLCs MODERNOS PUEDEN SER PROGRAMADOS DE DIVERSAS MANERAS, DESDE LA LÓGICA DE ESCALERA DE RELÉS, A LOS LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN TALES COMO DIALECTOS ESPECIALMENTE ADAPTADOS DE BASIC Y C. OTRO METODO ES LA LÓGICA DE ESTADO, UN LENGUAJE DE PROGRAMACIÓN DE ALTO NIVEL DISEÑADO PARA PROGRAMAR PLC BASADOS EN DIAGRAMAS DE ESTADO.

PARA ACTUADORES ELÉCTRICOS MULTI-POSICIONADORES

-ALIMENTACIÓN ELÉCTRICA

-CONTROLADOR DEL ACTUADOR ELÉCTRICO MULTI-POSICIONADOR CON SOFTWARE

-CABLE DE INTERCONEXIÓN

-ACTUADOR SIN GUÍA- LIGEROS O PESADOS

-ACTUADOR GUIADO- LIGEROS O PESADOS

POR PROGRAMACIÓN1.-MENÚS DE SÓLO "PULSAR" PARA SELECCIONAR EL IDIOMA Y LAS UNIDADES DE PROGRAMACIÓN

2.-LA LECTURA CONTINUA DE LA POSICIÓN Y LA FUERZA DEL ACTUADOR ACTUAL EN LAS UNIDADES SELECCIONADAS (PULGADAS O MÉTRICAS)

3.-INFORMACIÓN ACERCA DEL BLOQUE QUE GUÍA Y EL MOTOR GUARDADO BAJO UN NÚMERO DE MÓDULO

4.-CARGA NETA QUE SE MUEVE5.-LOS NIVELES DE VELOCIDAD Y FUERZA PUEDEN MODIFICARSE EN CADA MOVIMIENTO EN INCREMENTOS DE 1% DE LOS VALORES MÁXIMOS6.-PUEDEN AÑADIRSE O ELIMINARSE “CARGAS NETAS” EXTRAS EN CADA MOVIMIENTO COMO PIEZAS QUE SON MANIPULADAS DURANTE EL FUNCIONAMIENTO DE LA MÁQUINA7.-AS POSICIONES PUEDEN ENTRARSE MEDIANTE COMANDOS DE TECLADO O “INDICANDO” EL MOVIMIENTO Y ALMACENÁNDOLO EN MEMORIA

8.-CUATRO “ACCIONES” DIFERENTES PUEDEN ENTRARSE EN CADA POSICIÓN:• MOVIMIENTO ABSOLUTO • MOVIMIENTO RELATIVO• UN "PRESIONAR O ESTIRAR" • SIN FUNCIONAMIENTO 9.-OCHO MOVIMIENTOS SEPARADOS Y PROGRAMABLES A LOS QUE SE PUEDEN DAR “NOMBRES” SENCILLOS COMO REFERENCIA A ACCIONES REALES DE LA MÁQUINA

BIBLIOGRAFIA

CURSO DE OPAMS CURSO DE PLC CURSO DE REDES INDUSTRIALES PDF SISTEMAS DE ADQUISICIÓN Y

PROCESAMIENTO DE DATOS