ELECTRICIDAD
¿QUÉ ES UN PLC Y PARA QUÉ SIRVE?
El “PLC” (Programmable Logic Controller, por sus siglas en inglés) es un dispositivo electrónico que se programa para realizar acciones de control automáticamente.
Un PLC es un cerebro que activa componentes de maquinarias para ejecuten tareas que pudieran ser peligrosas para el ser humano o muy lentas o imperfectas.
El proveedor que te suministra y/o programa un PLC personaliza el equipo como un sistema con funciones que se activan según tus necesidades de control, registro, recetas, monitoreo con acceso remoto, etc.
Los PLC se usan en la actualidad en todo tipo de aplicaciones industriales, resolviendo requerimientos en control de procesos y secuencias de la maquinaria, dentro del sector industrial y ha penetrado las aplicaciones domésticas y comerciales con mayor auge en la última década.
Si revisamos a fondo encontraremos PLC’s desplazando a las costosas tarjetas en ascensores, escaleras mecánicas, hornos, dosificadoras, sistemas de bombeo, en cualquier automatismo en centros comerciales, hoteles, hasta en lavadoras, microondas, expendedoras de alimentos y bebidas, la imaginación es el límite.
Gracias a los PLC las fábricas se han ahorrado problemas de operaciones riesgosas y una significativa cantidad de dinero en mantenimiento, logrando también aumentar considerablemente la vida útil de sus maquinarias y equipos e incrementando la velocidad de producción, optimizando el uso de la materia prima y elevando la calidad de la manufactura terminada.
¿EN DONDE SE APLICA?
El sistema PLC puede abarcar distintos procesos y sistemas, ya cuentan con conexión a Internet por lo que puede ser monitoreado remotamente, tanto en su funcionamiento como en sus resultados, accediendo a ellos a través de una computadora común.
Sus datos se procesan como históricos estadísticos para registro y validación (datalogging), o en salas de control simples o complejas, como lo hace la urbótica, en salas situacionales de una ciudad, en la industria (inmótica), en hogares (domótica).
El PLC se aplica en distintos tipos de procesos, desde sencillos portones automáticos, montacargas, dosificadores, climatización, riego, envasadoras, CNC, válvulas, hasta en sofisticados manejos de lazos de control o grandes sistemas de líneas de producción extensa de la industria petrolera, nuclear, etc.
Se elige un PLC por la cantidad y tipo de entradas/salidas, capacidad de procesamiento y de comunicación.
El modelo de PLC necesario para cada tarea dependerá precisamente de la complejidad del proceso a controlar, monitorizar, transmitir o supervisar.
Un variador de frecuencia es un sistema para el control de la velocidad de giro en motores de corriente alterna (AC) mediante el control de la frecuencia de alimentación suministrada al motor.
Con estos aparatos tenemos la posibilidad de regular la velocidad y sentido de giro de un motor eléctrico, controlar la velocidad, el tiempo de arranque y proteger el motor fácilmente. Tiene una muy fácil instalación y no requiere de mantenimiento.
Características:
1. Funciona a base de semiconductores controlados
2. Utiliza nada más la etapa de semiconductores en el arranque inicial. Cuando éste ya hizo el arranque, hace un “bypass” y el motor queda conectado por medio de los contactores de “bypass”.
3. Su aplicación principal es la reducción de la corriente de arranque, evitando así daños a la red y reduce el stress mecánico del motor. El arranque a baja velocidad es consecuencia del arranque suave, no implica control de velocidad.
4. Otra aplicación muy utilizada es la parada suave, muy utilizada en aplicaciones de bombeo para reducir golpes de ariete.
5. La mayoría de modelos incluye protecciones básicas y avanzadas.
Algunas de las ventajas de tener instalado un variador:
Conexión de motores trifásicos 220V en corriente monofásica 220V.
Ahorro energético.
Fácil control de velocidad del motor y caudal y presión en electrobombas y ventiladores.
Corrección del factor de potencia del motor.
Compensación/eliminación de la Energía Reactiva.
Arranque suave de los motores.
Guardamotor.
Eliminar arrancadores “estrella-triángulo” en motores de gran consumo.
Reducción de temperatura y menor mantenimiento en los aparatos conectados.
No se producen cavitaciones en bombas hidráulicas.
Generalmente se utilizan en los siguientes casos:
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Dominio de par y la velocidad
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Regulación sin golpes mecánicos en arrancada y parada
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Movimientos complejos, cuando se necesita tener control sobre ciertas variables
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Ahorro energético en aplicaciones de ventilación, bombas de trasiego de agua en la que se adecua la velocidad de los motores a las necesidades del momento.
Tanto arrancadores como variadores de frecuencia consiguen eliminar las sacudidas mecánicas que se producen en los arranques y paradas. Además los variadores ofrecen muchas más posibilidades.
Aplicaciones de los variadores de frecuencia
Los variadores de velocidad se emplean en una amplia gama de aplicaciones industriales, como en ventiladores y equipo de aire acondicionado, equipo de bombeo, bandas y transportadores industriales, elevadores, llenadoras, tornos y fresadoras..
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Cintas transportadoras: Puede regularse la velocidad de producción según el tipo de producto a transportar. También evita golpes al transportar materiales delicados como por ejemplo botellas y envases evitando la caida y rotura de estos.
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Bombas y ventiladores centrífugos para controlar el caudal en sistemas de presión constante y volumen variable. En este caso se obtiene un gran ahorro de energía porque el consumo varía con el cubo de la velocidad, o sea que para la mitad de la velocidad, el consumo es la octava parte de la nominal.
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Bombas de desplazamiento positivo para controlar el caudal y dosificación con precisión, controlando la velocidad.
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Ascensores y elevadores para obtener un arranque y parada suaves y podiendo obtener diferentes velocidades para aplicaciones distintas.
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Extrusoras: El control de la Velocidad del tornillo de las Extrusoras es uno de los factores clave que afectan la calidad del producto.
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Prensas mecánicas y balancines, se evitan desperdicios de materiales al obtenerarranques suaves y mediante velocidades bajas en el inicio de la tarea, se evitan los desperdicios de materiales.
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Máquinas textiles. Para distintos tipos de materiales, inclusive para telas que no tienen un tejido simétrico se pueden obtener velocidades del tipo random para conseguir telas especiales.
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Compresores de aire. Se obtienen arranques suaves con máxima cupla y menor consumo de energía en el arranque.
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Bombas de extracción pudiendo adecuar la velocidade de acuerdo a las necesidades del pozo.
funcionamiento
Visualizador de siete segmentos
El visualizador de siete segmentos (llamado también display por calco del inglés) es una forma de representar caracteres en equipos electrónicos. Está compuesto de siete segmentos que se pueden encender o apagar individualmente. Cada segmento tiene la forma de una pequeña línea.
Funcionamiento
El visualizador de 7 segmentos es un componente que se utiliza para la representación de caracteres (normalmente números) en muchos dispositivos electrónicos, debido en gran medida a su simplicidad
Cada uno de los segmentos que forman la pantalla están marcados con siete primeras letras del alfabeto ('a'-'g'), y se montan de forma que permiten activar cada segmento por separado, consiguiendo formar cualquier dígito numérico. A continuación se muestran algunos ejemplos:
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Si se activan o encienden todos los segmentos se forma el número "8".
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Si se activan sólo los segmentos: "a, b, c, d, e, f," se forma el número "0".
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Si se activan sólo los segmentos: "a, b, g, e, d," se forma el número "2".
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Si se activan sólo los segmentos: "b, c, f, g," se forma el número "4".
Muchas veces aparece un octavo segmento denominado dp. (del inglés decimal point, punto decimal).
Los ledes trabajan a baja tensión y con pequeña potencia, por tanto, podrán excitarse directamente con puertas lógicas. Normalmente se utiliza un codificador (en nuestro caso decimal/BCD) que activando una sola pata de la entrada del codificador, activa las salidas correspondientes mostrando el número deseado. Recordar también que existen pantallas alfanuméricas de 16 segmentos e incluso de una matriz de 7*5 (35 bits).
Los hay de dos tipos: ánodo común y cátodo común.
3. En los de tipo de ánodo común, todos los ánodos de los ledes o segmentos están unidos internamente a una patilla común que debe ser conectada a potencial positivo (nivel “1”). El encendido de cada segmento individual se realiza aplicando potencial negativo (nivel “0”) por la patilla correspondiente a través de una resistencia que limite el paso de la corriente.
4. En los de tipo de cátodo común, todos los cátodos de los ledes o segmentos están unidos internamente a una patilla común que debe ser conectada a potencial negativo (nivel “0”). El encendido de cada segmento individual se realiza aplicando potencial positivo (nivel “1”) por la patilla correspondiente a través de una resistencia que limite el paso de la corriente.
¿COMO CONTROLO QUE NUMERO QUIERO DIBUJAR
Lo primero que tenemos que identificar es con que tipo de display estamos trabajando (Cátodo o Ánodo común), una ves identificado nos basamos en la siguiente tabla de verdad dado el caso que corresponda.
Tabla de verdad display 7 segmentos ánodo y cátodo común.
El Pin de Enabled representa al pin (Vcc – Gnd) de la imagen superior, según sea el tipo de display utilizado. como podemos ver el cátodo Común se enciende con un 0 lógico (0 Volt) mientras que el anodo Común lo hace con un 1 lógico (5 volt).
Los siguientes pines (A-B-C-D-E-F-G) representan cada led interno del 7 segmentos, en el caso del Catodo Común se encenderán con un 1 lógico mientras que en Ánodo Común se encenderá con un 0 Logico.
Por ejemplo si suponemos que estamos trabajando con un Cátodo Común
– Si ponemos A-B-C en 1, el 7 segmentos nos mostrara un “7”
– Si ponemos B-C-F-G en 1, el 7 segmentos nos mostrara un “4”
– Si suponemos que estamos trabajando con un Ánodo Común
– Si ponemos E en 1, el 7 segmentos nos mostrara un “9”
– Si ponemos B en 1, el 7 segmentos nos mostrara un “6”
Existen formas de optimizar la cantidad de pines de el micro controlador que estemos utilizando,o mediante el Driver 74hC595 por ejemplo, que mediante el envió de los ocho bit en serie los transforma en una salida en paralelo, de esa manera con un solo Pin de nuestro Micro Controlador podemos controlar el 7 segmentos, es muy útil teniendo en cuenta que si no utilizamos este método necesitaríamos 7 pines del micro controlador para controlar el diplay.
Dado el caso que necesitemos controlar mas de un display sin consumir demasiadas patas del microcontrolador, debemos incurrir en la técnica de multiplexar display.
Cómo se enciende un led con arduino
La conexión eléctrica es realmente sencilla. Simplemente ponemos la resistencia previamente calculada en serie con el LED.
El montaje en una protoboard quedaría de la siguiente forma.
EJEMPLO DE CÓDIGO
LM35
El LM35 es un sensor de temperatura con una precisión calibrada de 1 °C. Su rango de medición abarca desde -55 °C hasta 150 °C. La salida es lineal y cada grado Celsius equivale a 10 mV, por lo tanto:
150 °C = 1500 mV
-55 °C = -550 mV
Opera de 4v a 30v.
Cómo conectar o trabajar con un LM35
ahora vamos conectar nuestro sensor. El circuito es tan sencillo como el mostrado en la figura. Sólo tenemos que conectar los terminales de alimentación del sensor a Vcc y GND del Arduino y el terminal Vout al pin A0, por ejemplo.
El código necesario para leer el potencial existente en Vout del sensor sería algo así:
const int lm35 = A0;
void setup()
{
}
void loop()
{
int value = analogRead(lm35);
float vout = 5000 * value / 1024; // milivoltios.
float temp = vout / 10; // grados centígrados.
delay(1000);
}
En este código hacemos una lectura analógica del pin A0 del Arduino sobre la variable value. La variable vout contiene el resultado anterior en milivoltios, y la variable temp contiente el valor de la temperatura en grados centígrados.
Una vez obtenido el valor de la temperatura podemos mostrarla en un display y tendríamos un termómetro. Podemos compararla con cierto valor predefinido y si se supera disparar un relé para accionar cualquier dispositivo, con lo que tendríamos un termostato, etc.
Título clásico
TALLER EN CLASE
1. Si el objetivo del proyecto del siguiente año (requisito para aprobar electricidad del grado 11) es realizar algo útil y productivo para la comunidad del colegio o para el mismo taller, le gustaría trabajar en cuál de los 3 proyectos que se presentaron en la muestra del taller? Le gustaría trabajar en otro proyecto? Cuál?
2. Si el objetivo del proyecto del siguiente año (requisito para aprobar electricidad del grado 11) es realizar algo relacionado con electricidad y electrónica, pero con finalidad libre o abierta, en qué proyecto le gustaría trabajar?
3. Qué es el examen de la educación media Saber 11°? (Página web del icfes)
4. Para qué sirve el examen de la educación media Saber 11°? (Página web del icfes)
5. Una vez finalice sus estudios en el colegio, en cuál o cuáles áreas estaría interesado en saber más o estar involucrado? Áreas: Artes integradas, ciencias naturales y exactas, ciencias de la administración, salud, ciencias sociales y económicas, humanidades, ingeniería, educación y pedagogía, otra (cuál?).
6. Mencione en este momento, la primera y segunda opción de su carrera a estudiar una vez se gradúe del colegio.
7. Cuál es el puntaje del icfes mínimo para inscribirse a sus dos carreras en las siguientes universidades: Universidad del Valle, Icesi, autónoma de occidente y santiago de Cali.
8. Realice una tabla donde se vea el costo de cada semestre y el costo total de la carrera (10 semestres ?) de las dos carreras del punto anterior, en la universidad Icesi, autónoma de occidente y santiago de Cali.
9. Escoja una universidad entre las 3 anteriores, y suponga que el semestre de la universidad en total son 4 meses. Suponga que usted va a ir a la universidad sólo 3 días a la semana. Si usted se va en mío a la universidad, calcule: el valor de su transporte de 1 semana, de 1 mes, de un 1 semestre, de su carrera.
Suponga que usted va a almorzar en la universidad los 3 días de la semana que asiste. Calcule: el valor de su almuerzo de 1 semana, de 1 mes, de un 1 semestre, de su carrera.Organizar todo en una tabla.
Calcule el valor total de costo de un semestre (matrícula, transporte, almuerzo). Calcule el valor total de la carrera.
10. Qué es el Icetex? (Página web del icetex)
11. Tarea para la casa: Con su acudiente, leer y entender en qué consiste y qué implica estudiar una carrera universitaria con el Icetex.
12. Qué es el examen de Pre Saber 11°? (Página web del icfes)
Desarrollo
1)No voy a volver a replicar los trabajo ya realizados por mis compañeros de grado 11, en mi caso tengo unas mejores ideas, como son:
-Un timbre automatizado para los horarios de clase.
-Sistema inteligente de asistencia por huella dactilar
-Dispensador de bebidas.
2) El proyecto ideal que me gustaría realizar es el acceso con huella para tomar la asistencia de los estudiantes en cada clase.
3/4)El examen de estado de la educación media, Saber 11°, lo deben presentar los estudiantes que estén finalizando el grado undécimo, con el fin de obtener resultados oficiales que les permitan ingresar a la educación superior. También pueden presentarlo quienes ya hayan obtenido el título de bachiller o superado el examen de validación del bachillerato (de conformidad con las disposiciones vigentes) y se hayan inscrito como INDIVIDUALES.
5) El área que me gustaría desarrollar es la de ingeniería en especialidad electrónica y mecatrónica.
6) Primera opción : ingeniería electrónica
Segunda opción: fotografía .
7) universidad del Valle:
puntajes promedios promedio por prueba por pruebas de aspirantes inscritos: 332
puntajes promedios promedio por prueba por pruebas de aspirantes admitidos:383
icesi: mo cuenta con mi carrera
Autónoma de Occidente.420
8) Autónoma: 7 millones
9) No ha´re el uso del transporte publico , tendré la oportunidad de tener transporte propio