Ricardo Beltran 20091020012
Defnición y concepto de automatismo. Un automatismo es un dispositivo capaz de reaccionar ante situaciones que se presentan en el funcionamiento de una máquina o proceso, ejerciendo sobre la misma acciones de control segn las directrices con las que !a sido concebido" #e la misma de$nici%n de automatismo, se deduce que para que dic!o sistema pueda ser llevado a cabo, es necesario que pueda recibir informaci%n inmediata del proceso, & que de alguna manera pueda actuar sobre el mismo" 'or tanto, de forma gen(rica se puede establecer que un sistema automático se compondrá de tres elementos funcionalmente diferenciados) diferenciados) los sensores , que adquieren informaci%n del proceso* los actuadores, que permiten la acci%n sobre el mismo* & los equipos de control que se encargarán de regular las acciones de los actuadores en funci%n de la informaci%n obtenida mediante los sensores" +n la $gura se muestra el automatismo sencillo de apertura automática de unas puertas" +l sistema dispone de un solo captador constituido por un sensor de presencia ultras%nico, de dos actuadores constituidos por los motores el(ctricos de accionamiento lineal que nos permiten abrir & cerrar las puertas, & la unidad de control" egn lo e-puesto, se pueden establecer dos partes diferenciadas en un automatismo, la parte operativa & la parte de control"
.a parte operativa conecta la parte de control con el proceso o la máquina" .a parte de control recibe consignas de mando junto con la informaci%n procedente de los sensores & elabora de acuerdo a las directrices establecidas las acciones de control para las máquinas & actuadores" / continuaci%n en el siguiente esquema se enumeran una serie de dispositivos & tecnologas que aparecen implicados en los sistemas de automatizaci%n más comunes"
Ricardo Beltran 20091020012 .a tecnologa cableada se realiza en base a uniones fsicas de los m%dulos que componen la parte de control" 3ada uno de estos elementos es capaz de realizar ciertas operaciones l%gicas básicas o de memoria de forma que mediante la correcta combinaci%n de los dispositivos se pueden lograr automatismos combinacionales o secuenciales" +n las ilustraciones siguientes se muestran dispositivos representativos de esta tecnologa" +n primer lugar aparecen un conjunto de rel(s industriales de distintos tamaos & funcionalidad" 4tra posible tecnologa cada vez más relegada al campo de la actuaci%n, es el uso de sistemas neumáticos" +n la $gura aparece el esquema de un temporizador neumático" 'or ltimo, a caballo entre la tecnologa programada & cableada, se muestra un ejemplo de electr%nica modular actual como es el caso del sistema .454 de 6+7+"
.a parte operativa, depende fuertemente del proceso o máquina que se desea controlar" /s, para una máquina e-pendedora de bebidas, parece absurdo plantearse el uso de actuadores de tipo neumático dada la instalaci%n adicional necesaria para poder !acer uso de esta tecnologa" o ocurre as con la parte de control" .a utilizaci%n de una u otra opci%n dependerá en gran medida de los criterios de diseo del sistema, especialmente para el caso de automatismos de poca complejidad"
+n cambio, en la tecnologa programada, el control se realiza mediante la confecci%n de un programa residente en la memoria de un sistema basado en microprocesador"
Ricardo Beltran 20091020012 /ctualmente, el uso de la tecnologa cableada s%lo puede estar justi$cado en la implementaci%n de sistemas mu& simples" +n el siguiente diagrama se e-pone un ejemplo sencillo de c%mo se puede realizar una funci%n l%gica mediante la utilizaci%n de interruptores" 'ara este caso, el motor se moverá en caso de que se pulse uno u otro interruptor" .a lectura l%gica de este sistema sera) i / es pulsado o B es pulsado, entonces mueve el motor
.os inconvenientes más destacados de esta tecnologa frente a la programada son) 4cupa muc!o espacio
•
+s poco 8e-ible frente a modi$caciones o ampliaciones" •
+s mu& difcil de mantener seguimiento de errores, & reparaci%n:" •
o es factible en sistemas de control complejos" •
in embargo, los sistemas basados en microprocesador para pequeos automatismos pueden resultar e-cesivamente costosos & necesitan siempre de un personal más especializado" 6nicialmente estos sistemas tambi(n planteaban el
problema de que no se encontraban su$cientemente adaptados para los entornos industriales" /ctualmente e-isten dispositivos de distinto nivel de complejidad adaptados perfectamente a este entorno, desde los aut%matas más sencillos, !asta potentes ordenadores industriales" ;anto por su importancia !ist%rica como por su presencia actual en prácticamente todos los sistemas industriales actuales, debe destacarse como elemento de control el aut%mata programable o '.3" +ste dispositivo naci% por la necesidad de disponer de un elemento de control que fuera programable & por tanto reutilizable & con$gurable, pero espec$co para el entorno industrial" u fácil instalaci%n, manejo & mantenimiento lo !an convertido en elemento destacable de los sistemas automáticos" +s por ello que se dedicará especial atenci%n a estos dispositivos tras ver primero unos fundamentos o conceptos básicos que permitan el diseo de automatismos" /nteriormente se !a mencionado que el diseo de automatismos puede tambi(n ser identi$cado con el diseo de sistemas de control todo o nada para la ma&ora de las aplicaciones" +sto es debido a que la ma&ora de las seales tanto de lectura como de actuaci%n, siguen un patr%n binario" #ebido a ello es necesario para el diseo de estos sistemas conocer el álgebra binaria, as como los sistema desarrollables a partir de las distintas operaciones l%gicas & sus m(todos de representaci%n"
Ricardo Beltran 20091020012
Álgebra binaria e repasan a continuaci%n las principales funciones del álgebra de Boole o binaria, su nomenclatura & las principales propiedades" .a forma de presentarlas es mediante tablas de verdad las cuales muestran el resultado de una operaci%n l%gica en funci%n de las distintas combinaciones posibles de los operandos binarios"
.a tabla de verdad correspondiente es la siguiente)
+l álgebra de Boole, establece una serie de propiedades & le&es que permiten simpli$car en muc!os casos las e-presiones resultantes del seguimiento de procedimientos de diseo" .as más importantes son las siguientes)
ntesis de sistemas combinacionales ;anto para los sistemas combinacionales como secuenciales se va !a realizar un breve recordatorio de los m(todos utilizados para el diseo de ambos sistemas" 'or su propia de$nici%n en un sistema combinacional las salidas en todo obstante s%lo dependen de la entrada" 'or tanto para realizar la sntesis de estos sistemas, bastará con generar una tabla de verdad con todas las combinaciones de entradas posibles
Ricardo Beltran 20091020012 por que coincidir con todas las codi$cables= e indicar las salidas deseadas" 'ara ver el proceso de sntesis, se va a realizar un sistema combinacional de un sistema de tres botones & una bombilla que se desea que se encienda cuando !a& al menos más de un bot%n pulsado" 3ada bot%n B1, B2, B>: por tanto constitu&e una entrada puesto que es independiente del automatismo" .a bombilla es la nica salida ." .a tabla de verdad correspondiente a la funci%n que se desea realizar es la siguiente)
#irectamente es posible codi$car . como funci%n de productos de sumas can%nicas) . = B1⋅ B2⋅ B> + B1⋅ B2⋅ B>+ B1⋅ B2⋅ B> + B1⋅ B2⋅ B> , lo cual es directamente traducible en un diagrama de contactos algo e-tenso, aunque poco e$ciente" 'or ello es conveniente proceder a la minimizaci%n de la funci%n l%gica
correspondiente mediante el uso de los mapas de ?arnoug! para cada una de las salidas)
e obtienen tres agrupaciones que permiten la reducci%n a la suma de tres productos de dos variables l%gicas)
#ic!a funci%n re8ejada mediante los distintos sistemas de representaci%n será $nalmente)
