miércoles, 25 de febrero de 2009

SENSORES (Automatizacion)

SENSOR INDUCTIVO Los sensores inductivos son una clase especial de sensores que sirven para detectar materiales metálicos ferrosos. Son de gran utilización en la industria, tanto para aplicaciones de posicionamiento como para detectar la presencia de objetos metálicos en un determinado contexto (control de presencia o de ausencia, detección de paso, de atasco, de posicionamiento, de codificación y de conteo).
Los sensores de proximidad inductivos contienen un devanado interno.Cuando una corriente circula por el mismo, un campo magnético es generado, que tiene la dirección de las flechas naranjas. Cuando un metal es acercado al campo magnético generado por el sensor de proximidad, éste es detectado.

La bobina del sensor inductivo induce corrientes de Foucault en el material a detectar. Éstas, a su vez, generan un campo magnético que se opone al de la bobina del sensor, causando una reducción en la inductancia de la misma. Esta reducción en la inductancia de la bobina interna del sensor, trae aparejado una disminución en la impedancia de ésta.La inductancia, es un valor intrínseco de las bobinas, que depende del diámetro de las espiras y el número de ella. El circuito detector reconocerá el cambio en la impedancia de la bobina del sensor (Debido a las corrientes de Foucault inducidas en el objeto a detectar) y enviará una señal al amplificador de salida, el cual cambiará el estado de la misma. Cuando el metal a detectar es removido de la zona de detección, el oscilador podrá generar nuevamente el campo magnético con su amplitud normal. Es en este momento en que el circuito detector nuevamente detecta este cambio de impedancia y envía una señal al amplificador de salida para que sea éste quién, nuevamente, restituya el estado de la salida del sensor.


SENSOR CAPACITIVO
El condensador, a veces denominado con el anglicismo capacitor, es un dispositivo formado por dos conductores o armaduras, generalmente en forma de placas o láminas, separados por un material dieléctrico, que sometidos a una diferencia de potencial adquieren una determinada carga eléctrica .A esta propiedad de almacenamiento de carga se le denomina capacidad, y en el sistema internacional de unidades se mide en Faradios (F), siendo un Faradio la capacidad de un condensador en el que, sometidas sus armaduras a una diferencia de potencial de 1 Voltio, estas adquieren una carga eléctrica de 1 Culombio.Se denomina capacitancia de un conductor a la propiedad de adquirir carga eléctrica cuando es sometido a un potencial eléctrico con respecto a otro en estado neutro.La relación entre el área de las placas y la capacitancia nos da que a mayor área útil, mayor será la capacitancia (son directamente proporcionales). En tanto la relación entre la capacitancia y la separación entre dos placas es inversamente proporcionalEn esta aplicación, cuando un objeto (líquidos, granulados, metales, aislantes, etc.) penetra en el campo eléctrico que hay entre las placas sensor, varía el dieléctrico, variando consecuentemente el valor de capacitancia.

SENSOR RETROREFLECTIVO
Es un tipo de control óptico que opera por detección
de una barrera de luz visible o invisible (infrarroja) y que responde a los cambios en la intensidad de luz recibida.Componentes de un sensoEmisor Es la parte del sensor que contiene la fuente de luz, usualmente en LED, y un oscilador que modula el LED a un alta tasa de velocidad. El emisor envía una barrera de luz modulada al receptorReceptorEs la unidad del sensor que decodifica la barrera de luz y conmuta un dispositivo de salida que interactúa con la cargaModos de sensado Una forma aparte de definir los sensores es en base a su modo de sensado, el método en que un sensor envía y recibe la luz. Los sensores fotoeléctricos se divididen en tres modos básicos de sensado:
Modo Opuesto El emisor y receptor del sensor están alojados en dos unidades separadas. El emisor es ubicado en oposición al detector. Un objeto es detectado cuando interrumpe la barrera efectiva. Este modo se conoce también como modo barrera.• Modo RetroreflectivoEn el modo retroreflectivo o "reflex", el sensor contiene tanto el elemento emisor y el receptor. La barrera efectiva se establece entre el emisor, el espejo retroreflector y el receptor. Como en el modo opuesto, el objeto es detectado cuando interumpe la barrera efectiva.• Modo de ProximidadEl sensor contine tanto el elemento emisor como el receptor. En el modo proximidad el sensor detecta el objeto cuando la luz emitida es reflejada por el objeto a detectar y retorna al receptor.
SENSOR DE COLOR

El sensor de colores BFS 26Kutiliza luz pulsante blanca, loque lo independiza de la luzambiental.
La reflexión del objeto esevaluada luego de serregistrada por tres diferentesreceptores (RGB).Las distintas geometrías de loshaces de luz (seleccionables enrectangular, cuadrado o circulo)permite la detección depequeñas marcas de color.Con dimensiones de50 x 50 x 17 mm y conconector de e lsensor de colores BFS 26K se programa por teach-in vía dosbotones o línea de control.Los tres canales de salida pueden calibrarse con hasta 5 niveles de tolerancia de color.Numerosas funciones especiales como escaneado de color,prolongación de impulsos oentrada de borrado ofrecenposibilidades de aplicación adicionales.

Características

– Controlado por
Microprocesador

– Luz blanca pulsante

– Varias geometrías de haz

– Programación y ajuste por
teach-in

– Conector M12 giratorio 270º

– Pueden ser distinguidos
hasta tres colores al mismo
tiempo

– Cinco niveles de tolerancia
por color

– Tres LEDs amarillos que
indican conmutación

– Tres LEDs rojos que indican
nivel de tolerancia

Aplicaciones

El sensor de color es utilizadoampliamente en el campo de larobótica, automatización,control de calidad, y en diversosprocesos de producción.

– Control de calidad

– Selección de partes por color

– Control de armado correcto
de conjuntos



SENSOR DE MOVIMIENTO
Los sensores de movimiento poseen un diseño muy similar al del tilt switch; de hecho, algunos tilt switches son utilizados como sensores de movimiento. Cuando el sensor se encuentra en movimiento cambiará de estado continuamente hasta que este se detenga. Algunas de las aplicaciones son: dispositivos antirrobo, aplicaciones para apagar un equipo cuando este no esta en uso, en especial son muy utilizados en equipos portables permitiendo una mayor autonomía de los mismos.
Estos sensores cambiarán el estado de sus contactos cuando sean sometidos a movimiento o vibración. Reaccionarán entregando una serie variaciones ( por ej.: on/off a off/on o viceversa ). Poseen encapsulado metálico y han sido diseñados para ofrecer una larga vida útil. La vida útil de estos dispositivos es de 1.000.000 de operaciones a carga nominal. Si son utilizados con cargas mayores o inductivas se reducirá considerablemente su vida útil, mientras que si son utilizados concargasmínimas, su vida útil aumentara considerablemente.

domingo, 22 de febrero de 2009

MEMORIA RAM Y ROM

MEMORIAS RAM Y ROM

Posee un tamaño limitado y su costo es elevado, por lo que se suele complementar con la llamada memoria extrema o
secundaria; está constituida de semiconductores de silicio y circuitos electrónicos.
Los datos se almacenan en ella en un
conjunto de casilleros numerados desde 0 en orden creciente (0,1,2,3,4,5…0+n).

Algunas de las características fundamentales de las memorias (de cualquier tipo) son las siguientes:

*Se dice que la información almacenada en una memoria es volátil siempre y cuando corra el riesgo de verse alterada en
caso de que se produzca algún fallo de suministro de energía eléctrica (memorias biestables).
*No son volátiles aquellas en las cuales la información, independientemente de que exista algún fallo en el fluido
eléctrico, permanece inalterada.
*Dicho de otra manera, cualquier de éstas dos memorias (RAM y ROM) es volátil por su incapacidad de permanecer
inalterada de cara a cualquier fallo eléctrico que presente la misma. Por ésta simple razón específica, las memorias RAM
y ROM son volátiles.

*El tiempo de acceso es el tiempo requerido o necesitado para realizar
cualquier operación, sea lectura o escritura.
*La capacidad de una memoria (RAM y ROM) es el número de posiciones de un sistema, o dicho de otra manera,
número de informaciones que puede contener una memoria.
*La capacidad total de memoria será un dato esencial para calibrar la potencia de un computador. La capacidad de la
memoria se mide en múltiplos de byte (8 bits): kilobytes (1.024 bytes) y megabytes (1.024 kilobytes).
Las memorias son componentes de un ordenador, dispositivos y medios de grabación que retienen datos informáticos durante
algún intervalo de tiempo.

Los dos tipos difieren en la tecnología que usan para almacenar los datos. La RA dinámica necesita ser refrescada cientos de veces por segundo, mientras que la RAM estática no necesita ser refrescada tan frecuentemente, lo que la hace más rápida, pero también más cara que la RAM dinámica. Ambos tipos son volátiles, lo que significa que pueden perder su contenido cuando se desconecta la alimentación.
En el lenguaje común, el término RAM es sinónimo de memoria principal, la memoria disponible para programas. En contraste, ROM (Read Only Memory) se refiere a la memoria especial generalmente usada para almacenar programas que realizan tareas de arranque de la máquina y de diagnósticos. La mayoría de los computadores personales tienen una pequeña cantidad de ROM (algunos Kbytes). De hecho, ambos tipos de memoria ( ROM y RAM )permiten acceso aleatorio. Sin embargo, para ser precisos, hay que referirse a la memoria RAM como memoria de lectura y escritura, y a la memoria ROM como memoria de solo lectura.

Memoria ROM de Máscara
Esta memoria se conoce simplemente como ROM y se caracteriza porque la información contenida en su interior se almacena durante su construcción y no se puede alterar. Son memorias ideales para almacenar microprogramas, sistemas operativos, tablas de conversión y caracteres.
Generalmente estas memorias utilizan transistores MOS para representar los dos estados lógicos (1 ó 0). La programación se desarrolla mediante el diseño de un negativo fotográfico llamado máscara donde se especifican las conexiones internas de la memoria. Las celdas de memoria se organizan en grupos para formar registros del mismo tamaño y estos se ubican físicamente formando un arreglo

Memoria EPROM
Este tipo de memoria es similar a la PROM con la diferencia que la información se puede borrar y volver a grabar varias veces. Su nombre proviene de la sigla en inglés Erasable Read Only Memory.
La programación se efectúa aplicando en un pin especial de la memoria una tensión entre 10 y 25 Voltios durante aproximadamente 50 ms, según el dispositivo, al mismo tiempo se direcciona la posición de memoria y se pone la información a las entradas de datos. Este proceso puede tardar varios minutos dependiendo de la capacidad de memoria.
La memoria EPROM, tal como las memorias vistas anteriormente se compone de un arreglo de transistores MOSFET de Canal N de compuerta aislada.
Cada transistor tiene una compuerta flotante de SiO2 (sin conexión eléctrica) que en estado normal se encuentra apagado y almacena un 1 lógico. Durante la programación, al aplicar una tensión (10 a 25V) la región de la compuerta queda cargada eléctricamente, haciendo que el transistor se encienda, almacenando de esta forma un 0 lógico. Este dato queda almacenado de forma permanente, sin necesidad de mantener la tensión en la compuerta ya que la carga eléctrica en la compuerta puede permanecer por un período aproximado de 10 años.


Memoria FLASH
La memoria FLASH es similar a la EEPROM, es decir que se puede programar y borrar eléctricamente. Sin embargo esta reúne algunas de las propiedades de las memorias anteriormente vistas, y se caracteriza por tener alta capacidad para almacenar información y es de fabricación sencilla, lo que permite fabricar modelos de capacidad equivalente a las EPROM a menor costo que las EEPROM.
Las celdas de memoria se encuentran constituidas por un transistor MOS de puerta apilada, el cual se forma con una puerta de control y una puerta aislada, tal como se indica en la figura 10.3.7. La compuerta aislada almacena carga eléctrica cuando se aplica una tensión lo suficientemente alta en la puerta de control. De la misma manera que la memoria EPROM, cuando hay carga eléctrica en la compuerta aislada, se almacena un 0, de lo contrario se almacena un 1.

Las operaciones básicas de una memoria Flash son la programación, la lectura y borrado.
Como ya se mencionó, la programación se efectúa con la aplicación de una tensión (generalmente de 12V o 12.75 V) a cada una de las compuertas de control, correspondiente a las celdas en las que se desean almacenar 0’s. Para almacenar 1’s no es necesario aplicar tensión a las compuertas debido a que el estado por defecto de las celdas de memoria es 1.
La lectura se efectúa aplicando una tensión positiva a la compuerta de control de la celda de memoria, en cuyo caso el estado lógico almacenado se deduce con base en el cambio de estado del transistor:
o Si hay un 1 almacenado, la tensión aplicada será lo suficiente para encender el transistor y hacer circular corriente del drenador hacia la fuente.
o Si hay un 0 almacenado, la tensión aplicada no encenderá el transistor debido a que la carga eléctrica almacenada en la compuerta aislada.


Memoria OTP
La memoria OTP (One Time Programmable) es no volátil, de sólo lectura y programable una sola vez por el usuario. La grabación se realiza mediante un sencillo grabador controlado por un programa desde un PC.
La versión OTP es recomendable cuando es muy corto el ciclo de diseño del producto, o bien, en la construcción de prototipos o serie muy pequeñas.
Los micro controladores que disponen de memoria EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory), pueden borrarse y grabarse muchas veces. La grabación se realiza, como en el caso de la memoria OTP. Si, posteriormente, se desea borrar el contenido, disponen de una ventana de cristal en su superficie por la que se somete a le EPROM a rayos ultravioleta durante varios minutos.

PUERTOS DE ENTRADA / SALIDA EN UN MICROCONTROLADOR

Cualquier aplicación de un sistema digital basado en un microprocesador o
microcontrolador requiere la transferencia de datos entre circuitos externos al
microprocesador y él mismo. Estas transferencias constituyen las operaciones
llamadas ENTRADA y SALIDA, (input /output ) o ES ( I/O).
Los puertos de entrada/salida son básicamente registros externos o internos.
Algunos microprocesadores proporcionan señales de control que permiten que
los registros externos que forman los puertos de E/S ocupen un espacio de
direcciones separada, es decir, distinto del espacio de direcciones de los registros
externos que componen la memoria. Cuando los puertos tienen asignado un
espacio de direcciones separado, se dice que están en modo de
ENTRADA/SALIDA AISLADA o E/S ESTÁNDAR. Por el contrario, cuando
se ubican dentro del mismo espacio que la memoria, se dice que están en modo
de ENTRADA/SALIDA MAPEADA A MEMORIA o PROYECTADA EN
MEMORIA.



Tipos de osciladores u sus características

Oscilador tipo "HS" para frecuencias mayores de 4 Mhz. en el caso del PIC16F84 podrá instalarse un oscilador hasta 20 Mhz.
Oscilador tipo "XT" para frecuencias no mayores de 4 Mhz.
Oscilador tipo "LP" para frecuencias entre 32 y 200 Khz.
Oscilador tipo "RC" para frecuencias no mayores de 5.5 Mhz.

Oscilador tipo "HS" (High Speed) para frecuencias comprendidas entre 4 y 20 MHz.Habremos de usar esta configuración cuando usemos cristales mayores de 4 MHz. La conexión es la misma que la de un cristal normal, a no ser que usemos un circuito oscilador como el relatado unas líneas más abajo, en la sección de Otras configuraciones

Después tenemos el oscilador tipo "XT" para frecuencias no mayores de 4 Mhz. .


La condición básica importante para que este oscilador funcione es que los condensadores C1 y C2 deberán ser iguales. En la tabla de la figura 28 están reflejados algunos valores básicos de los condensadores C1 y C2.


Oscilador tipo "LP" (Low Power) para frecuencias entre 32 y 200 Khz.Este oscilador es igual que el anterior, con la diferencia de que el PIC trabaja de una manera distinta. Este modo está destinado para trabajar con un cristal de menor frecuencia, que, como consecuencia, hará que el PIC consuma menos corriente

Oscilador tipo "RC" (Resistor/Capacitor) para frecuencias no mayores de 5.5 Mhz. Por último tenemos el oscilador tipo RC que es el más económico por que tan solo se utiliza un condensador no polarizado y una resistencia. Este tipo de oscilador proporciona una estabilidad mediocre en la frecuencia generada y podrá ser utilizado para aquellos proyectos que no requieran precisión.

martes, 17 de febrero de 2009

Microcontroladores

Es un dispositivo electronico capazdellevr acabo procesos logicos. estos procesos son programados en lenguaje ensamblador por el usuario y son introducidos en el micro atraves de dispositivo programador utilizando un sofware especifico. Cuando no existian los microprocesadores las personas se las ingeniaban para diseñar los circuitos electronicos
pero stos diseños eran muy extensos ya que contenian muchos componentes y analisis electronicos.
un circuito logico basico utilizaba una gran cantidad de transitores,resistencias,capacitores, etc.
Enel año de 1971 aparecio el primer microprocesador con esto revoluciono la industria pues genero un cambio desicivo en la tecnica de diseños de la mayoria de los equipos.

Los primeros microprocesadores q se conocieron fueron el popular Z- 80
y el 8085.Los diseñadores de equipos electronicos ahora tenian equipos que podian realizar
mayor cantidad de tareas en menos tiempo y su tamaño se redujo considerablemente.Sin embargo despues de tiempo aparecio la nueva tecnologia llamada microcontrolador q simplifico aun mas el diseño electronico.

Diferencias entre el microprocesador y el microcontrolador.


Microprocesador-
Las unidades estan separadas fisicamente, el microprocesador interactua con las memorias RAM, ROM y otros perifericos por medio de buses en el esterior.

Microcontrolador-
Es un solo circuito integrado que contiene todos los elementos electronicos que se utilizaban para hacer funcionar un sistema basado con un microprocesador.Un microcontrolador tiene la unidad de proceso (CPU), la memoria RAM , la memoria ROM, puertos de entrada/salidas y otros perifericos y con esto reduce el espacio.

Ventajas de un microcontrolador frente a un Microprocesador

· El hecho de que un microcontrolador sea mejor q un microprocesador no quiere decir que un microprocesador no sea importante, los microprocesadores aun son importantes para la industria solo que un microcontrolador es mejor porque nace como una necesidad para situaciones especificas y para resolver problemas encaminados asituaciones muy previamente determinadas.

Tipos de arquitectura en microcontroladores
Arquitectura Von Neumann
Esta arquitectura es la base de los micros y computadoras en la cual el CPU esta conectado a una memoria única donde se guardan las instrucciones y los datos del programa.
El tener un único BUS hace que tenga una respuesta lenta en el micro
Ya no puede buscar en la memoria una nueva instrucción mientras no finalice las transferencias de datos de la instrucción anterior.
Arquitectura Harvard
La arquitectura Harvard tiene el CPU conectadas a dos memorias por medio de dos BUSES diferentes ,una de las memorias contiene la instrucciones de los programas y la otra solo las almacena
Ambos buses son independientes y pueden ser de diferentes anchos
El set de instrucciones y el bus de memoria de un programa pueden diseñarse de tal manera que todas las instrucciones tengan una sola posición de memoria de programa de longitud. Además al ser los buses independientes la CPU puede acceder a los datos para completar la ejecución de una instrucción y al mismo tiempo leer la siguiente ejecución que realice .

El PIC
Un PIC es un en micro, es un circuito programable, que quiere decir que se puede modificar de cómo va a funcionar, que se adapte a nuestras necesidades, las aplicaciones de un PIC son muy numerosas un ejemplo;
Control de pantalla alfanumérica
Los microcontroladores son muy útiles para controlar con facilidad los display de cristal líquido LCD.
En muchas aplicaciones se requiere teclados especiales que se adapten a ciertas necesidades el PIC se puede utilizar para realizar secuencias de rastreo y así saber que teclas se oprimen.
Control de temperatura
Los PIC contiene convertidores digitales/analógicos el control de variables como temperatura, presión de flujo pueden realizarse
Con circuitos sumamente fáciles con un buen sensor se puede ser un termostato o un contador de flujo.
Control de robots
Los PIC también pueden controlar un motores de diferentes tipos de paso de corriente, corriente directa de servos, etc.
Para el conocimiento de este tipo de micros es necesario estar familiarizado con los bits, Bytes con notación decimal.

jueves, 12 de febrero de 2009

GPA

GPA

Automatizacion


El tema de automatizacion nos dará una visión muchísimo más amplia de lo que puede ayudar esto a una empresa ya que se va a dar en la misma un proceso de mecanización de las actividades industriales para reducir la mano de obra, simplificar el trabajo para que así se de propiedad a algunas maquinas de realizar las operaciones de manera automática; por lo que indica que se va dar un proceso más rápido y eficiente.El área de automatización desarrolla actividades educativas de investigación y desarrollo y de extensión, en el área de sistemas dinámicos y sus aplicaciones al control automático, teoría de señales, identificación, modela miento e Instrumentación.
Dentro de las actividades educativas, el área de Automatización desarrolla cursos de progrado involucrados dentro de los programas académicos de la Facultad de Ingeniería, y un curso de post grado Itinerante.
En el área de Investigación y desarrollo, del Programe ofrece asesoría y soporte en el desarrollo e implementación de nuevas técnicas en el área de instrumentación, identificación, tratamiento de señales, ajuste y diseño de controladores.
La apertura ha mostrado que, a pesar de existir en el país, un elevado número de industrias en todos los campos de la producción, la gran mayoría no está en capacidad de competir en los Mercados Internacionales, tanto en cantidad como en calidad. La explicación salta a la vista cuando se observa y analiza el parque de máquina y equipo empleados. Este está formado por una amplia gama de tecnologías, la mayoría de ellas con una alta participación manual en sus procesos. Como resultado, su rendimiento es mínimo y no hay homogeneidad en los bienes producidos. El pretender reponer el parque industrial por aquel do alta tecnología de punta, os una tarea que raya en lo imposible para la casi totalidad de las empresas debido a los altos costos que ello representa. Se puede contar con los dedos de las manos las actuales empresas nacionales que podrían hacerlo. Sin embargo, lo anterior no debe ser una razón para permanecer en el actual estado do atraso. Existen soluciones viables para que cada uno de los grupos o niveles tecnológicos y aprovechando sus propias máquinas y equipos, Implanten una automatización acorde a sus condiciones. Para formar el recurso humano capaz de diseñar y dirigir esta labor, se ha estructurado el programa académico a nivel de Pregrado de Ingeniería en Automatización Industrial.
Grado de automatización,Según la importancia de la automatización, se distinguen los siguientes grados:Aplicaciones en pequeña escala como mejorar el funcionamiento de una maquina en orden a:Mayor utilización de una máquina, mejorando del sistema de alimentación.Posibilidad de que un hombre trabaje con más de una máquina.Coordinar o controlar una serie de operaciones y una serie de magnitudes simultáneamente.Realizar procesos totalmente continuos por medio de secuencias programadas.Procesos automáticos en cadena errada con posibilidad de auto control y autocorrección de desviaciones.Perfil Ocupacional
Diseñar, desarrollar implementar procesos de Automatización en Industrias y Agroindustrias, tanto elementales como complejas.
Analizar, adaptar y crear tecnología en el campo de la Automatización Industrial y Agroindustrial.
Prestar asesoría a le Industria en estudios de factibilidad tendientes a su modernización.
Prestar asesoría al Estado en la definición de los planes de fomento y modernización de la Industria y la Agroindustrial.
Fuentes De Trabajo
Debido a que la formación recibida durante su etapa de estudios no está limitada a una determinada línea de maquinas y equipos, sino que se consentirá en que la función de Automatización tienen una cuente los principios de funcionamiento, el egresado encuentra como fuente de trabajo a todo tipo de empresas dedicada a la producción de bienes o de transformación de materias primas, empleando procesos industriales o agroindustriales, como son textiles, metal mecánica, productos derivados del cuero, productos químicos, alimentos, debidas, etc.
Objetivos Generales
Formar recursos humanos que contribuyan al proceso de modernización de la Industria y la Agroindustrial Colombiana, con cubrimiento de las más elementales hasta las más complejas, tanto en máquinas y equipos como en capital disponible.
Formar recursos humanos con visión integral en cuento a los requerimientos del medio y su ubicación en el contexto mundial.
Formar un profesional capaz de aprovechar los desarrollos tecnológicos existentes en el campo de la automatización, con el propósito de adecuarlos al medio y de generar innovaciones que mejoren los existentes.
Formar un profesional con permanentes inquietudes investigativa, tendientes a desarrollar ciencia y tecnología, de acuerdo a las oportunidades que le brinda el medio.
Formar un profesional con conocimiento e Identificación del país y de su estructura social y su gobierno