Actividad #6 Automatizacion y Control

Sensores

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.Cuando un metal es acercado al campo magnético generado por el sensor de proximidad, éste es detectado.

-Principales materiales que detectan:

Metal

-Distancia máxima de sensado:

50mm

-Costo aproximado:

300-350 Dolares

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.

Detección de nivel

En 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.

Sensado de humedad

El principio de funcionamiento de esta aplicación es similar a la anterior. En esta ocasión el dieléctrico, por ejemplo el aire, cambia su permitividad con respecto a la humedad del ambiente.

Detección de posición

Esta aplicación es básicamente un condensador variable, en el cual una de las placas es móvil, pudiendo de esta manera tener mayor o menor superficie efectiva entre las dos placas, variando también el valor de la capacitancia, y también puede ser usado en industrias químicas.

-Principales materiales que detectan:

Líquidos, metales, aislantes, granulados, humedad

-Distancia máxima de sensado:

20mm

-Costo aproximado:

100-300 Dolares

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.

Este sensor se compone de:

Emisor: 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 receptor.

Receptor: Es la unidad del sensor que decodifica la barrera de luz y conmuta un dispositivo de salida que interactúa con la carga.

-Principales materiales que detectan:

Cualquier objeto

-Distancia máxima de sensado:

300mm

-Costo aproximado:

1,200 pesos

Sensor de movimiento

Un sensor de movimiento es un dispositivo que funciona a través de infrarrojos o por medio de cableado pero hay varios tipos y dependiendo de cada uno y de sus fabricantes y para el uso que le des tienen sus características como la distancia a la cual pueden actuar el modo de colocarlo.Cuando capta el movimiento de alguna cosa o alguien se activa.

-Principales materiales que detectan:

Movimiento de algo o alguien.

-Distancia máxima de sensado:

200 pies

-Costo aproximado:

10-100 euros

Sensor de color

Los sensores de colores detectan sutiles contrastes de color para controlar marcas de registro utilizando uno, dos o tres LED de color.

El sensor de color es ampliamente utilizado en el campo de la robótica, la automatización y diversos procesos de producción.
Usualmente usados también en:

-Control de calidad
-Selección de partes por color
-Control de armado correcto
de conjuntos

-Principales materiales que detectan:

Color

-Distancia máxima de sensado:

22mm

-Costo aproximado:

50- 200 Dolares

Conclusión

Bueno los sensores son una parte realmente importante dentro de la rama de la automatizacion ya que sin estos no se podrían realizar todos los diversos procesos que implica la automatizacion, bueno en realidad no creo que pueda existir la automatizacion sin los sensores ya que son estos los que captan lo que pasa en ciertos procesos automáticos, como si fuéramos nosotros mismos los que evaluamos todos los diferentes parámetros que puede detectar un sensor, ya sea calor, humedad, movimiento, fuerza, presión, detección de algún metal, color, un cierto nivel, velocidad, entre otros, sin embargo, estos sensores pueden detectar estos parámetros generalmente de una forma mas precisa, rápida y eficiente de lo que un ser humano lo puede hacer por lo cual son tan importantes en la industria.

Memoria RAM

La memoria de acceso aleatorio, (en ingles: Random Access Memory cuyo acrónimo es RAM) es la memoria desde donde el procesador recibe las instrucciones y guarda los resultados. Es el área de trabajo para la mayor parte del software de un computador. Existe una memoria intermedia entre el procesador y la RAM, llamada caché, pero ésta sólo es una copia de acceso rápido de la memoria principal almacenada en los módulos de RAM.Los módulos de RAM son la presentación comercial de este tipo de memoria, se compone de integrados soldados sobre un circuito impreso.

Memoria ROM

Memoria de sólo lectura (normalmente conocida por su acrónimo, Read Only Memory) es una clase de medios de almacenamiento utilizados en los ordenadores y otros dispositivos electrónicos. Los datos almacenados en la ROM no se puede modificar -al menos no de manera rápida o fácil- que se utiliza principalmente para contener el firmware (software que está estrechamente ligada a hardware específico, y es poco probable que requieren actualizaciones frecuentes).

En su sentido más estricto, se refiere sólo a ROM máscara ROM -en inglés MROM- (el más antiguo tipo de estado sólido ROM), que se fabrica con los datos almacenados en forma permanente, y por lo tanto, nunca puede ser modificada. Sin embargo, las más modernas, como EPROM y Flash EEPROM se puede borrar y volver a programar varias veces, aún siendo descritos como "memoria de sólo lectura (ROM), porque el proceso de reprogramación en general es poco frecuente, relativamente lento y, a menudo, no se permite la escritura en lugares aleatorios de la memoria.

-Tipos de memorias ROM-

-ROM con mascara

Es una memoria no volátil de sólo lectura cuyo contenido se graba durante la fabricación del chip. El elevado coste del diseño de la máscara sólo hace aconsejable el empleo de los microcontroladores con este tipo de memoria cuando se precisan cantidades superiores a varios miles de unidades.

-OTP

El microcontrolador contiene una memoria no volátil de sólo lectura "programable una sola vez" por el usuario. OTP (One Time Programmable). Es el usuario quien puede escribir el programa en el chip 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 y series muy pequeñas.
Tanto en este tipo de memoria como en la EPROM, se suele usar la encriptación mediante fusibles para proteger el código contenido.

-EPROM

EPROM son las siglas de Erasable Programmable Read-Only Memory (ROM programable borrable de sólo lectura). Es un tipo de chip de memoria ROM no volátil inventado por el ingeniero Dov Frohman. Está formada por celdas de FAMOS (Floating Gate Avalanche-Injection Metal-Oxide Semiconductor) o transistores de puerta flotante, cada uno de los cuales viene de fábrica sin carga, por lo que son leídos como 0 (por eso, una EPROM sin grabar se lee como 00 en todas sus celdas). Se programan mediante un dispositivo electrónico que proporciona voltajes superiores a los normalmente utilizados en los circuitos electrónicos. Las celdas que reciben carga se leen entonces como un 1.

-EEPROM

EEPROM son las siglas de Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory (ROM programable y borrable eléctricamente). En español se la suele denominar "E²PROM" y en inglés "E-Squared-PROM". Es un tipo de memoria ROM que puede ser programado, borrado y reprogramado eléctricamente, a diferencia de la EPROM que ha de borrarse mediante rayos ultravioleta. Son memorias no volátiles.
Las celdas de memoria de una eprom esta contituida por un transistor MOS que tiene una compuerta flotante, su estado normal esta cortado y la salida proporciona un 1 lógico.
Aunque una EEPROM puede ser leída un número ilimitado de veces, sólo puede ser borrada y reprogramada entre 100.000 y un millón de veces.

-Flash

La memoria flash es una forma desarrollada de la memoria EEPROM que permite que múltiples posiciones de memoria sean escritas o borradas en una misma operación de programación mediante impulsos eléctricos, frente a las anteriores que sólo permite escribir o borrar una única celda cada vez. Por ello, flash permite funcionar a velocidades muy superiores cuando los sistemas emplean lectura y escritura en diferentes puntos de esta memoria al mismo tiempo.

Puertos de entrada y de salida del microprocesador

El microprocesador tiene puertos de entrada/salida en el mismo circuito integrado. El chipset es un conjunto de circuitos integrados que se encarga de realizar las funciones de transmisión de la información entre el microprocesador, la memoria, el sistema gráfico y demás periféricos. El conjunto de circuitos integrados auxiliares necesarios por un sistema para realizar una tarea suele ser conocido como chipset, cuya traducción literal del inglés significa conjunto de circuitos integrados. Se designa circuito integrado auxiliar al circuito integrado que es periférico a un sistema pero necesario para el funcionamiento del mismo. La mayoría de los sistemas necesitan más de un circuito integrado auxiliar; sin embargo, el término chipset se suele emplear en la actualidad cuando se habla sobre las placas base de los IBM PC.

El chipset esta conformado por dos partes:

El NorthBridge o puente norte se usa como puente de enlace entre el microprocesador y la memoria. Controla las funciones de acceso hacia y entre el microprocesador, la memoria RAM, el puerto gráfico AGP o PCI Express, y las comunicaciones con el puente sur. Al principio tenía también el control de PCI, pero esa funcionalidad ha pasado al puente sur.
El SouthBridge o puente sur controla los dispositivos asociados como son la controladora de discos IDE, puertos USB, Firewire, SATA, RAID, ranuras PCI, ranura AMR, ranura CNR, puertos infrarrojos, disquetera, LAN, PCI Express 1x y una larga lista de todos los elementos que podamos imaginar integrados en la placa madre. Es el encargado de comunicar el procesador con el resto de los periféricos.

Osciladores

Todo microprocesador o microcontrolador requiere de un circuito que le indique a que velocidad debe trabajar. Este circuito es conocido como un oscilador de frecuencia.
Existen microcontroladores que tienen su oscilador internamente y no requieren de pequeños circuitos electrónicos externos.

Tipos de osciladores de un microcontrolador

Oscilador RC

Es un oscilador de bajo coste formado por una red RC. Su circuito de aplicación es el que se muestra en la siguiente figura Se trata de un oscilador de baja precisión que depende de la estabilidad de la red RC, pero como contrapartida está su bajo precio que lo hace interesante para muchas aplicaciones.

Oscilador de cristal

El oscilador de cristal se caracteriza por su estabilidad de frecuencia y pureza de fase, dada por el resonador.
La frecuencia es estable frente a variaciones de la tensión de alimentación. La dependencia con la temperatura depende del resonador, pero un valor típico para cristales de cuarzo es de 0' 005% del valor a 25ºC, en el margen de 0 a 70ºC.
Estos osciladores admiten un pequeño ajuste de frecuencia, con un condensador en serie con el resonador, que aproxima la frecuencia de este, de la resonancia serie a la paralela. Este ajuste se puede utilizar en los VCO para modular su salida.

Actividad # 4 Microcontroladores

Microcontrolador

Un microcontrolador es un dispositivo electrónico capaz de llevar a cabo procesos lógicos.

Se programa con un lenguaje ensamblador e introducidos através de un programador.

Microprocesador

Es un dispositivo electrónico capaz de procesar la información de acuerdo a un programa o secuencia de instrucciones que lo gobiernan.

En el año 1971 apareció el primer microprocesador.Con el microprocesador los diseñadores de equipos electrónicos tenían equipos que podían realizar tareas en menos tiempo y se redujo su tamaño.

Todos los microcontroladores y microcontroladores necesitan una forma de trabajo.A estas formas de trabajo se les llama arquitecturas.

Existen 2 tipos de arquitecturas:

- Arquitectura Von Neumann

Se refiere a que existe un solo bus llamado de SISTEMA a través del cual se comunica y controla la Unidad Central de Proceso (CPU) su comunicación con las memorias y equipos periféricos.

- Arquitectura Harvard

La presente arquitectura establece que existan buses independientes para las memorias de programa y de datos, con lo que se hace más eficiente la ejecución de los programas.

Actividad #3 Microcontroladores

Las automatizaciones en las empresas han causado muchas mejorias en la produccion de diversos productos ya que, los productos se producen mas rapidamente y los controles de calidad son mas efectivos, sin embargo, asi como estas ventajas tambien tienen diversas desventajas.

Algunas ventajas y desventajas de las automatizaciones son las siguientes:

Ventajas:
-Rapidez en la produccion
-Mejor control de calidad
-Reduce gastos
-Permite programar la produccion
-Se reducen los riesgos en trabajos peligrosos
-Las maquinas son mas precisas

Desventajas
-Principalmente el desempleo que producen
-Alto costo
-Mantenimiento
-Se necesita personal altamente calificado

Bueno desde mi punto de vista las automatizaciones son una gran mejora para las empresas por los puntos vistos anteriormente, sin embargo, las empresas deberian de buscar soluciones para que las personas no pierdan sus empleos ya que muchas de esas personas mantienen a sus familias y pues no es justo que asi nadamas se les quiten los trabajos solo por que los remplazara una maquina.