Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

Make your likes visible on Facebook?

Connect your Facebook account to Prezi and let your likes appear on your timeline.
You can change this under Settings & Account at any time.

No, thanks

Tecnologia de control (4rt ESO)

No description
by

Agustí Torres Royo

on 16 June 2014

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of Tecnologia de control (4rt ESO)

TEMA 4: TECNOLOGIA DE CONTROL
Tecnologia de control:
Són els procediments i dispositius per
AUTOMATITZAR
màquines i processos
Autòmats mecànics
: els primers que es van fer:
l'Ànec de Vaucanson
El Teler de Jacquard
Regulador de Watt
(El jugador d'escacs turc)
Autòmats elèctrics
:
El relé (S. XIX)
El transistor (S. XX)
El circuit integrat
Microprocessador
Autòmats Programables: PLC
Exemples d'autòmats programables:
SADEX
ZELIO
PICAXE
AUTÒMAT: robot amb moviment propi
Màquina programable que pot manipular objectes i fer operacions. Disposen de tres parts.
part mecànica
: braços i cames articulades
part electrònica
: llums, motors elèctrics
part informàtica
: cervell que ho controla tot

sistemes que intenten reduir la presència humana
no supervisa el resultat, el procès duraun temps prefixat independentment del resultat.
no disposa de sensors, no fan falta
Exemples: rentadora, llum temporitzat
té en compte el resultat final
disposa de sensors.
el tems d'execució depend de la informació dels sensors.
consigna: valor de referència que es vol obtenir (realimentació)
Exemples: termòstat, cisterna WC,
EXEMPLES DE LLAÇ OBER I TANCAT
obert
Final de la Champions de futbol
: llaç TANCAT: si hi ha empat, es juga prorroga, la durada del partit DEPEN del resultat
tancat
tancat
obert
Ànec de Vaucanson: ànec mecànic
Teler Jacquard: teler que feia els dibuixos de la tela usant unes planches de cartró foradades com a patró
Regulador Watt: aparell que servia per vàlvula d'escapament a les calderes de vapor per evitar que esclatessin.
Turc escaquista: jocs d'escacs on un jugador de fusta turc jugava a escacs de forma autònoma. En realitat un nan amagat a la màquina era el que jugava.
Un autòmata o robot està format bàsicament per tres parts ben diferenciades.
1. controlador
2. actuadors
3. sensors
dispositiu que executa les ordres
activa i desactiva els dispositius externs (motors, cilindres)
autòmats programables (Sadex, Zelio)
ALGORITME
: instruccions que indiquen què han de fer els actuadors i els sensors
element final que fa l'acció
motors, cilindres pneumàtics, llums
Són dispositius que prenen dades del procès i la transmeten al controlador
Transformen una magnitut física (calor, llum, presència) en elèctricitat.
Actuen com si fóssin interruptors, obrint o tancant un circuit depenent si detecten o no
EXCLUSIU DELS PROCESSOS DE LLAÇ TANCAT
LDR, termòstats, finals de cursa
Tipus de controladors:
CABLATS
PROGRAMABLES
CONTROLADORS CABLATS:
dissenyats per funcions molt concretes
reprogramar-los costa, s'han de recablejar
CONTROLADORS PROGRAMABLES
molt flexibles, fàcils de reprogramar.
per fer més d'una funció.
controlats amb microprocessadors
s'uen algoritmes (instruccions)
autòmats programables (Sadex, Zelio)
Motors elèctrics
proximitat
LDR:detecten llum
final de cursa: polsador
PTC: detecta temperatura
presència
Tipus de sistemes de control
Obert
Tancat
obert
tancat
obert
TEMA 7
TECNOLOGIA DE CONTROL

TRANSISTOR: va fer més petits els circuits elèctrics
CIRCUIT INTEGRAT: encapsulament de 10 o 20 transistors
XIP: encapsulament de centenars o milers de transistors
RELÉ: Element que permet separar un circuit de control d'un de potència
AUTÒMAT PROGRAMABLE
: petits ordinadors capaços de controlar màquines a partir d'un programa introduit dintre la seva memòria
ACTIVACIÓ
Partit de lliga de futbol
: llaç OBERT: sigui quin sigi el resultat, el partit dura 90 minuts
DISPOSITIU DE CONTROL
RESULTAT FINAL
DISPOSITIU QUE S'HA DE CONTROLAR
DISPOSITIU DE CONTROL
ACTIVACIÓ
SENSOR
COMENÇAMENT DEL PARTIT
Piiiiiip!!!
TEMPS DE JOC
Tic, tac, tic, tac
pip, pip, piiiiip!!
cilindres hidràulics: les excavadores funcionen amb olis hidràulics
Cilindre pneumàtic: les portes de l'autobus s'obren amb aire a pressió
TEMPS DE JOC
Piiiiiip!!!
COMENÇAMENT DEL PARTIT
pip, pip, piiiiip!!
RESULTAT FINAL
Tic, tac, tic, tac
han empatat?
FINAL
SI
NO
POSADA EN MARXA DE LES PORTES
Portes automàtiques
: llaç TANCAT: les portes s'obren i tanquen quan passa algú. Els sensors comproven l'estat final, si passa algú o no, i el resultat dependrà d'aquest valor
SENSOR
INTERRUPTOR OBERT
Passa algú?
NO
sadex
zelio
LEDS
Bombetes
DISPOSITIU QUE S'HA DE CONTROLAR
PORTA OBERTA
INTERRUPTOR TANCAT
obert
SI
MÉS EXEMPLES DE TIPUS DE LLAÇ
LLAÇ TANCAT
CISTERNA DEL LAVABO
a l'estirar la cadena es buida i el flotador baixa
quan s'omple la cisterna, el flotador puja fins al nivell màxim fins que s'arriba a tapar l'entrada
LLAÇ OBERT
RENTADORA
SELECCIÓ DE
PROGRAMA
INTERRUPTOR
MOTOR I BOMBA D'AIGUA
FÍ DEL PROGRAMA
Un cop s'acaba el programa,
NO COMPROVA SI LA ROBA ESTÀ NETA
, no hi ha SENSOR que detecti si la roba està bruta o no:
LLAÇ OBERT
LA DOMÒTICA
control dels aparells electrodomèstics d'una casa mitjançant un ordinador:
llums
climatitzador
alarmes
persianes
telefonia
DISPOSITIUS D'ESTALVI D'ENERGIA
EL TERMÒSTAT
Sensor que varia en funció de la temperatura. S'utilitza per al control de la temperatura de forma automàtica
Termòstat analògic
Termòstat digital
Termòstat analògic
Són dues plaques metàl·liques unides amb diferent COEFICIENT DE DILATACIÓ
Coeficient de dilatació: el que s'allarga un objecte quan s'escalfa
el metall de sotas'allarga més que el de dalt quan s'escalfa, aixecant-se i no tocant al contacte: radiador apagat
quan es refreden, recuperen la seva forma fins tocar el contacte: radiador engegat
Termòstat digital
són més precisos que els analògics. Estan formats per una resistència sensible a la temperatura. N'hi ha dos tipus: PTC, NTC
Aparells que permeten obrir i tancar aparells elèctrics segons un horari. Dos tipus:
Programadors mecànics
Programadors digitals
CIRCUIT AMB NTC:
NTC: a més temperatura, menys resistència
Quan fa fred, l'NTC augmenta la resistència, activant el transistor i el relé, el que fa engegar el motor.
Quan fa calor, l'NTC baixa la resistència i desactiva el transistor, apagant el motor
Aparells que permeten l'obertura automàtica de portes
ACTIVITATS
1. Per descongelar aliments sovint s'una el microones. Explica i justifica el tipus de control que porta

2. Quin tipus de control incorporen les portes d'un supermercat

3. Quina funció hauria d'incorporar una rentadora per ser considerada de llaç tancat

4. Classifica els aparells segons siguin llaç obert o tancat: calefactor elèctric, ascensor, congelador, rentavaixelles, assecador de cabell

5. Quina és la diferència entre un llaç obert i un de tancat

6. Què és la consigna d'un automatisme. Posa un exemple

7. Explica la diferència entre la lògica cablada i la lògica programable.

8. Explica el funcionament d'un termòstat analògic

9. Explica què és un NTC i a quins tipus de circuits es posen
obert
CONTROL SADEX
SADEX és un autòmat programable capaç de controlar un robot
Parts del Sadex:
1. Mòdul central de control
: És on es connecten tots els mòduls, tant d'entrada com de sortida
2. Entrades
: Són els mòduls dels sensors: llum, so, presència, contacte, etc.
3. Sortides
: Són els mòduls dels actuadors: motors, llums, relés, displays.
Entrades del SADEX
Finals de cursa
Nivell de so
Nivell de temperatura
Nivell de llum
displays
obert
tancat
obert
tancat
obert
obert
Sortides del SADEX
sortides digitals
relés
motors
El programa del SADEX
SADEX es programa a través d'un programa d'ordinador: Consta de tres parts: DISSENY, CODIFICACIÓ, SIMULACIÓ
CODIFICACIÓ
: s'indiquen les instruccions per que el robot faci el que nosaltres vulguem
DISSENY
: és on es posen els mòduls que volem (llums, motors, etc)
SIMULACIÓ
: comprova el funcionament abans de connectar tots els elements
EXEMPLE DE CONTROL AMB SADEX: control d'un semàfor
ELEMENTS NECESSARIS
1 LED vermell
1 LED groc
1 LED verd
4 cables
4 pinces
mòdul de sortides digitals
DISSENY
A la pantalla de disseny s'introdueixen tots els elements necessaris, els tres leds de colors
CODIFICACIÓ
S'introdueixen les instruccions per fer funcionar el semàfor, posant el temps d'encesa de cadascun i la seva seqüència
Picaxe
DIAGRAMA DE FLUX
És un conjunt de blocs un darrera un altre que expliquen funcions concretes. S'usen per programar robots d'una morma molt més fàcil. De símbols n'hi ha molts, però els més importants són quatre:
Elipse: Indica inici i final del programa
Rombe: serveix per preguntar. La resposta ha ser sempre binària (si/no)
Rectangle: s'usa per calcular o fer una acció: sumar, restar, multiplicar, contar..
Romboide: dona un valor a una variable.
Exemple:
Fes un organigrama del procés de canviar una bombeta que no funciona
EL MICROXIP PICAXE 8M
El xip 8m2 té un procreador, memòria on guardar el programa i memòria RAM.
Els pins 3, 4, 5, i 6 son polivalents i es poden fer servir com a entrades digitals o analògiques, sortides digitals o analògiques o moltes altres funcions més.
Els pins 1 i 8 serveixen per alimentar el xip amb una tensió de 5 volts
Els 2 i 7 per comunicar el xip amb l’ordinador i poder programar-lo.
connexió a l'ordinador
Hi ha dos programes que usen diagrames de fluxes per programar el xip.
Logicator for Pic
Picaxe programming

Aquests programes fan servir la lògica dels blocs per funcionar, cada bloc dona una instrucció al xip sobre el que ha de fer i el xip executa els blocs un a un, de forma ordenada, seguint la fletxa que nosaltres dibuixem.
COM PROGRAMAR EL PICAXE
Els romboides alteren l’estat de les sortides del xip:
Els blocs rectangulars realitzen operacions internes dins el xip
Els rombes llegeixen entrades o valors i en treuen una resposta afirmativa o negativa, per tant, tenen una entrada i dues sortides.
PRINCIPALS BLOCS USATS AL PICAXE
D'instruccions per programar n'hi ha moltes, però amb unes poques el podreu fer funcionar. Són les següents:
Start: és el primer bloc que es posa, ja surt per defecte
High: romboide. Dóna un valor alt (1) a una sortida (en aquest cas, dóna valor 1 a la sortida 2)
Low: romboide. Dóna un valor baix (0) a una sortida (en aquest cas, dóna valor 0 a la sortida 2)
Wait: rectangle. Fa esperar l'acció que el precedeix un temps determinat (en aquest cas, 0,5 segons)
Desició: rombe. Es fa una pregunta amb dues respostes possibles: si (1), no (0).
EXEMPLE 1: MOTOR INTERMITENT
Hi ha un motor connectat a la sortida 2
Aquesta ordre posa en marxa el motor (High2)
S'espera durant 0,5 segons abans de la següent instrucció(wait 0,5)
Aquesta ordre atura el motor (Low2)
S'espera durant 0,5 segons abans de la següent instrucció (wait 0,5)
Després de 0,5 segons, la flexta torna a la instrucció High, activant de nou el motor
EXEMPLE 2: LLUMS INTERMITENTS ALTERNATIVES
Hi ha dos llums, una a la sortida 2, i l'altra a la 4
Aquest programa engega i atura un motor cada 0.5 segons
El programa següent obre i tanca dos llums de manera alternativa i intermitent amb un cicle que es repeteix
Aquesta instrucció activa el llum de la sortida 2 (High)
S'espera durant 0,5 segons abans de la següent instrucció
Aquesta instrucció desactiva el llum de la sortida 2 (Low)
Aquesta instrucció activa el llum de la sortida 4 (High)
Aquesta instrucció desactiva el llum de la sortida 4 (Low)
S'espera durant 0,5 segons abans de la següent instrucció
EXEMPLE 3: ENGEGAR O PARAR UN MOTOR SEGONS L'ESTAT D'UN INTERRUPTOR
El motor està al pin 2, que és que s'ha de controlar. Al pin 1 hi ha l'interruptor. Al rombe pregunta com està l'interruptor, obert (Y), o tancat (N).

Si està obert (Y), el motor d'atura (Low 2)
Si està tancat (N), el motor funciona (High 2)

En qualsevol dels dos casos, es torna a la pregunta de l'estat de l'interruptor
Aquests elements disposen de:
Entrades: elements que controlen: interruptors, sensors, etc.
Sortides: elements controlats: motors, LEDS, cilindres
Programador: Instruccions que relacionen les entrades amb les sortides
ROBOT
Els robots poden tenir forma humana (ANTROPOMÒRFICS), o no tenir-la
Robot antropomòrfic
(forma humana)
Curiosity: robot no antropomòrfic
sistemes de control automàtic
control de LLAÇ OBERT
control de LLAÇ TANCAT
PORTA TANCADA
parts d'un automatisme
2. ACTUADORS
1. CONTROLADOR
sensors
Es vol dissenyar un semàfor amb els seus llums i els temps corresponents d'obertura i tancament. El procès serà el següent:
Es posen els LED al mòdul de sortida amb els seus cables corresponents
grafcet
Un GRAFCET és una successió d'etapes. Cada etapa té les seves accions associades de manera que quan aquella etapa està activa es realitzen les corresponents accions; però aquestes accions no podran executar-se mai si l'etapa no està activa.
1,2,3 i 4 són etapes. Les etapes es mantenen fins que es produeixi l'acció. Entre dues etapes hi ha una transició, una condició que s'ha de complir per a poder passar la transició. Una transició és vàlida quan l'etapa immediatament anterior a ella està activa.
ELEMENTS PRINCIPALS D'UN GRAFCET
Inici: la primera etapa s'indica amb un doble requadre
Etapes: es representa amb numeros dintre un requadre
Etapa amb una acció associada
Acció condicionada:C.
L'acció s'efectua quan es cumpleix la condició. A l'exemple, el ventilador s'acciona si el motor està calent
Acció retardada: D
L'acció s'efectura al cap d'un temps de començar l'etapa, en l'exemple al cap de 5 segons
Acció limitada: L
L'acció dura un temps determinat, malgat l'etapa no hagi passat. En l'exemple, la bomba funcionarà durant 10 segons malgat no s'activi la transició s
EXEMPLE DE GRAFCET
Un carret de transport funciona de la següent manera: estant en repòs a l'extrem esquerre, es posa en marxa amb un polsador a la dreta. Quan toca el final de carrera B, inverteix la seva marxa cap a l'esquerra. Quan toca el final de carrera A, per esperant una nova ordre de marxa.
http://automata.cps.unizar.es/Animaciones/Animaciones.html
Sobre la base del exercici anterior, s'haurà d'implementar un programa que controli el funcionament de dos carrets que funcionen igual que l'anterior amb la diferència que han d'esperar mútuament en l'extrem dret per poder invertir el sentit de gir. A més, han d'esperar a l'extrem esquerre per realitzar un nou cicle, havent donar novament l'ordre de marxa amb el polsador.
Implementar el Grafcet d'una màquina de trepat que funciona de la següent manera.

     Un cop col · locada la peça a la màquina, l'operari dóna al polsador de marxa. En aquest moment, el cilindre 1 es desplaça cap a la dreta. Un cop el pressòstat P detecta que la peça està prou pressionada, el cilindre 2 es desplaça cap avall i el trepant comença a girar. Quan el trepant toca el final de carrera C2I, indica que la peça ha estat trepada i el cilindre 2 ha d'efectuar el retorn cap amunt, fins a tocar el final de carrera C2S i el trepant s'ha d'aturar. A continuació, el cilindre 1 inicia la tornada cap a l'esquerra fins a tocar al final de carrera C1D.
Tal com s'observa en la imatge de la màquina eina, es disposa dels següents elements per controlar la màquina:

Actuadors: dos motors de corrent continu.
Captadors: tres finals de carrera. Dos situats en el recorregut de la perforadora (E4 i E5) i un altre, situat per detectar la posició de les peces (E3).

     Es realitzarà un programa que controli el funcionament de la màquina eina, de manera que en donar una ordre de marxa, es realitzi el trepat de quatre peces.

Tal com s'observa en la imatge, es disposen dels següents elements:

Actuador: un motor de corrent continu.
Captadors: cinc finals de carrera. Tres situats en el recorregut del classificador (E3, E4 i E5) i dos més, situats en el recorregut de la peça a classificar (E1 i E2).

El classificador es troba en repòs, en la posició E4. Llavors, cau una peça a l'ordre de marxa i el classificador avança en direcció E3. La peça serà classificada en gran o petita per mitjà dels senyals que proporcionen els captadors E1 i E2. Una peça gran pot activar els dos captadors alhora, en canvi, una peça petita no pot. Les peces petites seran portades cap al contenidor esquerre i les peces grans al contenidor dret. A continuació, el classificador ha de tornar a la posició inicial (E4).
PROCÉS DE ELECTRÒLISI: Per realitzar el següent procés, es comptarà amb:
Dos motors de doble sentit de rotació, un per al moviment vertical de la grua i un altre per al transversal.
Sis finals de carrera (F2, F3, F4, F5, F6, F7).
Un polsador de marxa.

     El procés d'electròlisi serveix per tractar superfícies, per tal de fer-les resistents a l'oxidació. Consta de tres banys:

Desgreixatge de les peces.
Aclarit de les peces.
Bany electrolític.

     La grua introduirà la gàbia portadora de les peces a tractar en cada un dels banys, començant pel de desgreixatge, a continuació, al de aclarit, i, finalment, els donarà el bany electrolític. En aquest últim, la grua ha de romandre un temps de 3 sg per aconseguir una uniformitat en la superfície de les peces tractades.
EXEMPLE GRAFCET 1
EXEMPLE GRAFCET 2
EXEMPLE GRAFCET 3
EXEMPLE GRAFCET 4
EXEMPLE GRAFCET 5
GRAFCET
PICAXE
SADEX
DOMÒTICA
SISTEMES DE CONTROL
AUTOMATISMES
AUTÒMATS
Robot industrial
Domòtica = domus + informàtica
Domus: casa en llatí
Informàtica: conjunt de tècniques que fan possible el tractament automàtic
Objectius de la domòtica:
Climatització, gestió elèctrica, ús energies renovables
Il · luminació automàtica, control via internet, gestió multimèdia i de l'oci electrònics
Simulació de presència, detecció d''incendi, fuites de gas, fuites d'aigua, teleassistència, control de persianes i del reg.
Avís de robatori, control a través de telèfon mòbil, ordinador o tauleta.
PROGRAMADORS HORARIS
DETECTORS DE PRESÈNCIA
programador mecànic
programador digital
Detector de presència: Són detectors de radiació infraroja. Les persones emeten calor en forma de radiació infraroja, i aquests aparells la detecten quan passa una persona.
EXEMPLE DE GRAFCET
Classificador de peces
GRAUS DE LLIBERTAT
Cadascun dels moviments individuals que pot fer cada membre d'un robot. Aquests graus de llibertat indiquen el nivell de sofisticació dels robots.
Asimo disposa de 34 graus de llibertat
NAO disposa de 25 graus de llibertat
Braç articulat amb 6 graus de llibertat
ACTIVITATS
Quin tipus de llaç són els següents automatismes:
Control de llums de cotxe amb LDR


Els programes d'un rentaplats


Una torradora de pa


Una rentadora capaç de detectar roba bruta



OBERT
TANCAT
OBERT
TANCAT
El terme robot prové de la paraula txeca
robota
, que significa "servent". Va ser utilitzada el 1923 per l'escriptor txec Karel Capek en la seva obra teatral "Els robots universals de Rossum", en què es denominava "robot" a una màquina que era capaç de fer totes les tasques que realitza un home.
Full transcript