CONTROL Y ROBÓTICA Tecnología de 4º Fuensanta Torrano – I.E.S. Mariano Baquero

Sistemas de control automático Un sistema es automático cuando es capaz de regular una magnitud o realizar un proceso sin la intervención del hombre. Al conjunto de dispositivos encargados de realizar esa tarea se le llama sistema de control automático.

FASES DE CUALQUIER AUTOMATISMO Entrada de información Análisis y toma de decisiones Ejecución de tareas

ELEMENTOS DE UN SISTEMA AUTOMÁTICO Un sistema de control está formado por: Sensores, detectan el estado en que se encuentra el sistema y generan una señal. La unidad de control, valora las señales de entrada que recibe de los sensores y decide la acción que ha de realizarse, activando las salidas correspondientes. Actuadores, ejecutan las acciones según el diseño de la unidad de control, realizando movimientos, emitiendo sonidos o señales luminosas,…

CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE CONTROL En lazo abierto En lazo cerrado

Sistemas en lazo abierto Estos sistemas se ponen en funcionamiento cuando los sensores lo determinan. Por ejemplo: Un sistema de calefacción con programador hace que el sistema funcione durante un tiempo determinado, independientemente de la temperatura de la habitación Una lavadora Una tostadora Clasificación

Sistemas en lazo cerrado Estos sistemas se mantienen en funcionamiento mientras no se alcance el objetivo final deseado Por ejemplo: Un sistema de calefacción con termostato sigue las variaciones de temperatura de la habitación y sólo se detiene una vez que se ha alcanzado la temperatura deseada El sistema de llenado de un depósito La trayectoria de un misil inteligente Clasificación Actividades

Volver a Clasificación Actividades Enumera los sistemas automáticos que puedes encontrar en un centro comercial Indica si los sistemas enumerados en el ejercicio anterior son en lazo abierto o lazo cerrado y explica por qué. Clasifica los siguientes procesos: Tostadora Sistema de riego por temporizador Carga de batería de un móvil Semáforo Puerta de garaje con llave magnética Volver a Clasificación Continuar

Dispositivos utilizados en Sistemas Automáticos Dispositivos de Entrada: Sensores Dispositivos de Salida: Actuadores Dispositivo de Control: El Ordenador

DISPOSITIVOS DE ENTRADA: SENSORES Interruptores y pulsadores Potenciómetros Fotorresistencias Termorresistencias Optoacopladores Elementos

Interruptores y pulsadores Son los sensores más sencillos; sólo tienen dos estados posibles, abierto o cerrado, o sea, que generan una señal digital Pueden ser accionados manualmente o activados por la propia máquina al moverse, como ocurre con el final de carrera Sensores

Potenciómetros En un potenciómetro la resistencia varía según giremos o deslicemos el mando La tensión de salida depende de la posición del cursor del potenciómetro y de la tensión de alimentación P Vcc Vsal Sensores

Fotorresistencias (LDR) En una fotorresistencia la resistencia disminuye al aumentar la intensidad de la luz que recibe Como lo que necesitamos es una variación de tensión, se montan como se muestra en el esquema Vcc Vsal R LDR Sensores

Termorresistencias (NTC o PTC) Una termorresistencia nos permite detectar cambios de temperatura. Su valor aumentará o disminuirá con la temperatura según se trate de una NTC o una PTC Con el montaje de la figura convertimos la variación de resistencia en variación de tensión Vcc Vsal R  t Sensores

Optoacopladores Se trata de un dispositivo compuesto por un fototransistor que recibe luz de un diodo LED, normalmente de infrarrojos, llevándolo a saturación, si algo se interpone el transistor queda en corte y no conduce En el esquema de la figura se observa la forma de conexión Vcc Vsal R1 R2 Sensores

DISPOSITIVOS DE SALIDA: ACTUADORES Motores eléctricos de corriente continua Bombillas y LEDs Zumbadores Electroimanes Cilindros neumáticos Motores paso a paso y servomotores Relés Elementos

Motores eléctricos de corriente continua Su velocidad de giro es proporcional a la tensión que los alimenta, lo que los hace fácilmente regulables Su sentido de giro cambia al invertir la polaridad de la tensión de alimentación Suelen girar a una velocidad muy alta por lo que habitualmente se necesita un mecanismo reductor Actuadores

Bombillas y LEDs Producen una señal luminosa La intensidad con que brillan las bombillas es proporcional a la tensión de alimentación Los LEDs deben conectarse siempre con una resistencia en serie Actuadores

Zumbadores Emiten una señal sonora Suelen emplearse como alarma de fin de proceso, como alerta sobre condiciones extremas, para avisar de puertas o ventanas abiertas,… Tienen una polaridad definida que hay que tener en cuenta al conectarlos Actuadores

Electroimanes Estos dispositivos se comportan como imanes sólo mientras son atravesados por una corriente eléctrica Pueden utilizarse para mover el pestillo metálico de una puerta, para sujetar y soltar objetos,… Algunos, como el de la figura tienen en su interior una barra de acero imantada que se desplaza al activarse el electroimán Actuadores

Cilindros neumáticos Estos dispositivos utilizan la presión del aire comprimido para conseguir el desplazamiento de un émbolo que se encuentra en el interior del cilindro Pueden realizar una fuerza considerable y a una altísima velocidad.. Aunque no son dispositivos eléctricos, sí podemos accionarlos con una electroválvula Se emplean principalmente en automatismos industriales Actuadores

Motores paso a paso Tienen 4, 5 ó 6 cables, no 2, como los habituales No giran de forma continua, sino dando pequeños “pasos”. Por ejemplo, un motor de paso 3’6º, necesita 100 pasos para dar una vuelta completa Se emplean en automatismos que requieren movimientos muy precisos, como un disco duro, una impresora,… Servomotor Actuadores

Servomotores Se trata de un tipo de motor paso a paso Es un dispositivo similar al motor de corriente continua, pero que es capaz de colocarse en cualquier ángulo y mantenerse estable en esa posición Estos motores, llamados “servos” se utilizan principalmente en robótica Actuadores

Relés Nos permiten activar o desactivar otros dispositivos que funcionen con tensiones distintas Por ejemplo con un relé alimentado a 6 v podemos controlar un ventilador o una lavadora conectados a 220 v Actuadores

Actividades 2 Clasifica los siguientes dispositivos en sensores o actuadores. Busca en Internet sus aplicaciones reales y copia la imagen o el dibujo en un documento de texto: LED, pulsador, potenciómetro, final de carrera, termorresistencia, zumbador, LDR, interruptor, micrófono, electroimán y optoacoplador Describe el funcionamiento de: un optoacoplador un relé Una LDR Un motor paso paso

Unidad de control Contiene los elementos que analizan las señales proporcionadas por los periféricos de entrada y, en función de éstas, hacen funcionar de un modo u otro a los periféricos de salida, según las órdenes prefijadas o programadas. Dicho control se puede realizar con: Equipos de propósito único, diseñados para una aplicación concreta como un programador de climatización Equipos de usos múltiples, que a su vez pueden ser de dos tipos: Autómatas programables: se utilizan principalmente en la industria Ordenadores: permiten realizar cualquier operación de control

El ordenador como unidad de control en sistemas automáticos Utilizando el lenguaje de programación MSWLogo, haremos programas que valoren la información de los sensores conectados a sus entradas y decidan qué actuadores, conectados a las salidas, hemos de activar. Para aprovechar las posibilidades de control y de programación que tiene el ordenador necesitaremos una tarjeta controladora, que es un periférico que nos proporciona unas entradas y unas salidas adaptadas para la conexión de los sensores y actuadores.

Esquema - Índice Esquema - Índice