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P.T.B. EN MECC MÓDULO: INSTALACIÓN DE SISTEMAS CCTV TEMA: DIAPOSITIVAS SOBRE AUTOMATIZACIÓN P.S.P.: ING. J. QUIROGA
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P.T.B. EN MECC
MÓDULO: INSTALACIÓN DE
SISTEMAS CCTV
TEMA: DIAPOSITIVAS SOBRE
AUTOMATIZACIÓN
P.S.P.: ING. J. QUIROGA
Conferencia: Automatización Industrial
1a Etapa: Operación manual exclusivamente, las descisiones las toma el operador
del equipo y/o sistema. Poca eficencia en la operación, ésta se basa en las
habilidades, experiencia y pericia de los operadores.
2a Etapa: Con la operación automática, se sustituyen las operaciones manuales por
sistemas eléctricos, neumáticos, hidráulicos y electrónicos para el control del
equipo y/o sistema.
Inicio Trabajo manual
-Sentidos, determinar el estado
del proceso
- Cerebro, pensar y tomar
decisiones para controlar el
proceso
- Extremidades, hacer el
control del proceso
( trabajo)
Desarrollo
Trabajo automatizado
- Se sustituyen los sentidos por
sensores para establecer el estado
del proceso
- Se sustituyen las operaciones del
cerebro por una Unidad de
Procesamiento Electrónica ( CPU )
-Se sustituyen las extremidades, por
elementos finales de control
Aplicación de sistemas autónomos en rutinas manuales
Modernización de maquinaria
Usar Hardware y Software para secuenciar procesos
Realizar procesos repetitivos mediante un CPU.
Monitoreo del proceso.
Control sobre la secuencia y el proceso
Máxima calidad en producción
Mayor velocidad del sistema
Etc.
Conversión de sistemas antiguos.
Eliminacion de Relevadores y actuadores
Aplicación de PLC’s y actuadores de menor consumo.
Ahorro de energía
Menor mantenimiento.
Exactitud de proceso.
Modificaciones o cambios de receta más rapidos.
La economía de México se basa en la industria.
Dentro de ésta se detecta la necesidad de contar
con Ingenieros capacitados en automatización y control.
Gran inversión económica y de tiempo.
Si la situación continúa, solo las personas que
cuenten con capacitación externa a su educación
escolar tendran oportunidad de desarrollar su
profesión con grandes beneficios.
Falta de capacitación en las nuevas tecnologías
dentro del actual sistema escolar.
Señalización
Sistema de Sensores CPU
Señales
externas
Alimentación
Señales
externas
Alimentación
Retroalimentación
Alimentación
BUS
De comunicación
Sistema de actuadores
Señales
externas
Alimentación
PC
Usuario
HMI
CPU
BUS
De
comunicación
Tarjetas
De entrada
Tarjetas
De salida
Software
De control
(programa
Principal)
Señalización
Indic. De
Status Indic. De
Errores Alarmas
Señales
externas
3
Sistema de actuadores
Señales
externas
Motor
Botoneras
De
control Potencia
Retroalimentación
Retro
Retro
PC
Usuario
Señales
externas
...
Sistema de sensores
HMI
Interfaces
Interfaces
CPU
Tarjetas
De entrada
Tarjetas
De salida
Software
De control
(programa
Principal)
PC
Usuario
HMI
Interfaces
Interfaces
Precio
Funcionalidad
LOGO!
Módulo lógico
Relays de tiempo
Contactores-Relays
SIMATIC S7-300
SIMATIC S7-200
Micro PLC
SIMATIC S7-400
En 1996 Siemens creó con el Logo! una flamante nueva categoría de producto
El Módulo Lógico.
LOGO! es
LOGO! es como un PLC ...
LOGO! es casi un PLC ...
LOGO! es un módulo inteligente...
Conexiones con Funciones - en vez de Ladder.
Pero no procesa funciones matemáticas.
Por medio de operaciones integradas y
capacidad de display.
Por medio de entradas integradas
directamente en el equipo.
Mediante el muestreo directo de mensajes
variables ,etc.
Con salidas de hasta 10A.
S7-200 es un micro PLC
Es programable en 3 lenguajes diferentes, enfocados a distintas
Especialidades.
Solo se puede programar con un software especial.
Soporta operaciones de números reales y de punto flotante
Es expandible
Soporta redes industriales
Puede manejarse a control remoto, mediante modem.
Ranura de
Memoria
O bateria
Bornes de salida Bornes de alimentacion
Bornes de entrada Bornes de Fuente
S7-200
Que contiene el S7-200
S7-200
Caracteristicas
Modular
Diferentes presentaciones
Módulos especiales
Capacidad de Comunicación.
Programación simple.
espacio reducido.
conexión directa con TD-200
Y TP-070.
Económico.
Sistema completo
Proramación secuencial
Y estructurada
Para aplicaciones mas
complejas
Sistema de actuadores
Señales
externas
Motor
Botoneras
De
control Potencia
Retro
Sistemas para control de motores
Arranques de bajo consumo
Rampas lineales y tipo S
Secuencias para aplicaciones especiales.
Menor cableado de control
Monitoreo del status del motor
Control V/F.
Control Escalar y Vectorial.
Existen dos tipos de
Convertidores de Frecuencia:
í Convertidores con Control Escalar
MM 420
í Convertidores con Control Vectorial
MM 440
Velocidad
Velocidad
Fuerza
Etapa
Rectificadora Link DC
Etapa
Inversora
Interfaces y Drives
CPU
• Entradas / Salidas
digitales
• Entradas / Salidas
analógicas
• Interface Serie
IHM
Modulación de ancho de pulso o PWM
Control V/F
Es una tecnología utilizada en convertidores que
permite controlar, además de la velocidad del motor,
también el torque del mismo.
El Control Vectorial puede ser de dos tipos:
Sensorless lazo abierto (sin Encoder)
Con Encoder lazo cerrado (con realimentación
de velocidad por Encoder)
3
Señales
externas
Sistema de sensores
Au
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áb
ric
as
México
Definición
Sensor
- Instrumento para detectar objetos a distancia,
no requiere de contacto físico con el objeto
( material ) a detectar.
- Convierte las variables físicas del proceso, en
señales eléctricas para los sistemas de control.
Tiempo de vida útil
- Vida promedio de un sensor es 105 años.
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México
Criterios de aplicación
Sensor inductivo
- objetos metálicos
- alcance hasta 100 mm
- hasta fs >= 5 KHz
- hasta 250 oC
- hasta IP68
- muy resistente a
perturbaciones
- DIN 19234 (NAMUR)
- para zona Ex
Sensor magnético
- objetos magnéticos
- alcance hasta 60 mm
- hasta fs >= 1 KHz
- hasta 70 oC
- hasta IP67
- muy resistente a
perturbaciones
- DIN 19234 (NAMUR) Sensor capacitivo
- objetos metálicos y
no metálicos, sólidos
y líquidos
- alcance hasta 50 mm
- hasta fs >= 100 Hz
- hasta 70 oC
- hasta IP68
- menos seguro ante
perturbaciones
- DIN 19234 (NAMUR)
- para zona Ex
Sensor ultrasónico
- objetos que reflejan
el sonido
- alcance hasta 15 m
- hasta fs >= 8 Hz
- hasta 70 oC
- hasta IP67
- menos seguro ante
perturbaciones
- neutro en colores
- insensible ante la
suciedad
Sensor óptico
- objetos opacos o
que reflejen la luz
- alcance hasta 100 m
- hasta fs >= 1.5 KHz
- hasta 300 oC ( con F.O.)
- hasta IP67
- menos seguros ante
perturbaciones
- detección de objetos
pequeños (F.O.)
- DIN 19234 (NAMUR)
Au
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México
ultrasónico
óptico
capacitivo
Campo inductivo/magnético
Convertidor
de señal
amplificador
Criterios de aplicación
salida
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México
Construcción
Los sensores se fabrican actualmente bajo estándares.
Estándares eléctricos
alimentación y señal de salida
Estándares mecánicos
construcción ( forma física )
Los formatos más comúnmente usados son:
- Cilíndricos
- Cuadrados
- Rectangulares
- Tipo ranura
- Tipo Anular o anillo
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México
SENSOR Actuador,
PLC, DCS, etc.
Salidas
Tecnología de las salidas
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México
Sensores Inductivos
Principio de Operación
El sensor inductivo se compone básicamente de tres partes :
- Circuito Oscilador
- Etapa de conmutación
- Etapa de salida
Cuando se alimenta el sensor, el oscilador comienza a oscilar y consume una
corriente constante y conocida, a una amplitud determinada.
El campo electromagnético producido por la bobina del sensor, se concentra
por un anillo de ferrita. Esta será la superficie activa del sensor ó cara
sensora.
Si en la proximidad de la superficie activa, se encuentra un objeto metálico
ferroso, se inducen corrientes parásitas en éste. La perdida de energía lleva a
una disminución de corriente en el circuito oscilador y por lo tanto la amplitud
de este decrece.
Esta variación en el oscilador es evaluada y como producto de la variación, es
generada una señal de conmutación.
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México
Amplitud
del oscilador
objeto
sensor
Principio Físico
Campo
Magnético Campo
Magnético
Atenuado
Objeto metálico
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Aplicaciones
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México
Aplicaciones
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México
Sensores Capacitivos
Principio de funcionamiento
Este tipo de sensor actúa con el principio de
funcionamiento de un capacitor.
Cualquier objeto en la naturaleza cuenta con una constante
dieléctrica determinada.
Este tipo de sensores se desarrollo para detectar objetos metálicos
y no metálicos, sólidos y líquidos.
La cara sensora del propio switch, actúa como una placa del capacitor,
el objeto (sólido o líquido) es la segunda placa del capacitor.
Como medio de transmisión se utiliza el aire.
Los sensores capacitivos, no son capaces de detectar el aire.
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México
Sensores Capacitivos
Principio de Operación
Unidad de
evaluación Salida Oscilador
de HF Amplificación
Objeto Electrodo
de prueba
Blindaje
Potenciómetro
de ajuste
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Aplicaciones
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México
Principio de funcionamiento
Sensores Magnéticos
Los sensores de campo magnético, son sensores de proximidad que
responden a un campo magnético permanente.
Las distancias de operación son mayores que las de los
sensores inductivos.
La curva de respuesta depende de la orientación de los imánes
permanentes.
Al aproximarse un imán, el campo magnético externo se fortalece,
consecuentemente la permeabilidad reversible del núcleo del cual
depende la inductancia de una bobina disminuye y por lo tanto
la inductancia de esta se reduce, de esta manera, la corriente aumenta
a una tensión constante.
Esta variación de corriente, es la que se utiliza para realizar la
operación de sensado.
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México
Respuesta del sensor
Sensores Magnéticos
N S
N
S
SN
El consumo de corriente de un sensor magnético,
aumenta al aproximarse un imán permanente.
imán
permanente
N S
distancia Sn
distancia
abierto cerrado
I
V
i
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México
Sensores megnéticos
Aplicaciones
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México
Sensores megnéticos
Aplicaciones
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México
Sensores Fotoeléctricos
Principio de Operación
Los sensores Fotoeléctricos o FOTOCELDAS utilizan la generación
de Luz para realizar la operación de sensado.
La luz que se utiliza es del tipo INFRARROJO generalmente, el
principio de operación de este tipo de sensores, lo determina el
propio sensor, esto es, la forma en que se genera el haz de luz y el
método en que se recibe este, es el tipo de fotocelda.
Para este efecto, las fotoceldas se clasifican por su tipo en :
Barrera Difusa Reflex
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México
Sensores Fotoeléctricos
Fotoceldas para Fibras Opticas
El rango de aplicación de los sensores fotoeléctricos se extiende
considerablemente a través del uso de Fibras ópticas ó Guías de
Onda de Luz.
Las fibras son atornilladas en el sensor ó sujetas por éste.
Los sensores con fibras ópticas pueden ser usados como
Detección Directa ó Barrera.
La longitud de las fibras debe ser seleccionada en forma individual
por el tipo de aplicación.
Las fibras ópticas pueden ser seleccionadas por el tipo de material
de construcción de la propia fibra, esto es, pueden ser fibras
ópticas de Vidrio ó de Plástico.
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México Au
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México
Sensores Fotoeléctricos
Fibras Opticas, deteción directa
F.O. de vidrio
Con recubrimiento de Acero Inoxidable
Soporta hasta 300 oC en el ambiente
Menos atenuación
Menos flexible
F.O. de plástico
Con recubrimiento de plástico
Temperatura ambiente hasta 70 oC
Más atenuación
Más flexible
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México
Sensores Fotoeléctricos
Distorsiones
Otro sensor
óptico
Lente sucio
Daño en la
carcasa
Variaciones
de voltaje
Objeto
interferencia por
fuentes de luz
natural
Interferencia por
fuentes de luz
fluorescente
Ajuste incorrecto
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Aplicaciones
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Aplicaciones
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México
Sensores Ultrasónicos
Principio de Operación
Los sensores ultrasónicos de P+F, funcionan por medio de la generación
de sonido por medio de elemento piezoeléctricos, este material es una
cerámica.
Existen 3 métodos prácticos para generar ultrasonido, los cuales son:
a) Oscilador electrostático
b) Oscilador tipo membrana
c) Oscilador tipo torcido ó piezoeléctrico
Para la generación del ultrasonido, P+F utiliza la técnica de Oscilación
por medio de un piezoeléctrico.
Los materiales piezoeléctricos tiene una propiedad electromecánica, para
lo cual, se utiliza la característica eléctrica de este tipo de materiales,
esto es:
Cuando un material piezoeléctrico esta sujeto e una tensión
eléctrica “vibra”.
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Sensores Ultrasónicos
Principio de Operación
La vibración producida por el piezo es la que se utiliza para generar el
sonido, esto es, a la cerámica piezo se le acerca un material metálico, en
este caso Aluminio, al golpear la cerámica el aluminio, se produce el
ultrasonido.
Metal ( Alu )
Cerámica
Piezoeléctrica
Oscilador tipo torcido ó piezoeléctrico
oscilación
Tensión
eléctrica
“DC”
Ultrasonido
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Sensores Ultrasónicos
Principio de Operación
Los sensores ultrasónicos de P+F funcionan con un emisor y un receptor
de sonido. Para el desacoplamiento del sonido al medio más fino
acústicamente ( el aire ), se utiliza una capa patentada de material
especial.
Estos repetidores ultrasónicos son impermeables al agua, al estar llenos
de espuma.
Cuando el sonido es generado por el emisor y posteriormente es
reflejado este por el medio, el eco es convertido a una señal eléctrica.
El tiempo que transcurre desde que el eco es generado hasta que es
recibido en conjunto con la propia velocidad del sonido, son utilizados
para el cálculo ya sea de detección ó medición (distancia ).
La duración de la emisión t y el tiempo de extinción de la oscilación del
repetidor, provoca una zona ciega, en la cual el sensor no reconoce
ningún objeto.
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Aplicaciones
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Aplicaciones
Agradece su atención.
Ing. Adrian Cervantes Castillo
Tel: 01222 2341401, 2341397, 2363667
E-mail: [email protected].
![Sistemas numéricos - zonaemec.files.wordpress.com · fraccionaria, ambas separadas por una coma (o punto). (N) r = [(parte entera) , (parte fraccionaria)] r. 2 Definición (2) ...](https://static.fdocuments.mx/doc/165x107/5bcdab7e09d3f2a36f8b6179/sistemas-numericos-fraccionaria-ambas-separadas-por-una-coma-o-punto.jpg)
