Electricidad Leonardo Cuadro López 9A-10A
PERIODO III
PLC (Controlador Lógico Programable.)
El PLC es un dispositivo electrónico programable utilizado para la automatización industrial para procesos electromecánicos como el control de la maquinaria de fabrica o las atracciones mecánicas.
Un PLC controla la lógica de funcionamiento de maquinas, plantas y procesos industriales, procesan y reciben señales digitales y analógicas y pueden aplicar estrategias de control.
Características.
Las principales características de los PLC son:
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Tienen un campo de aplicación muy extenso.
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Su aplicación abarca desde procesos de fabricación industriales.
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Su facilidad de montaje.
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La posibilidad de almacenar los programas para su posterior y rápida utilización.
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La modificación de programas.
¿Para qué sirven?
Los PLC son utilizados en muchas industrias y máquinas. A diferencia de las computadoras de propósito general, el PLC está diseñado para múltiples señales de entrada y de salida, rangos de temperatura ampliados, inmunidad al ruido eléctrico y resistencia a la vibración y al impacto.
¿En donde se usan?
Los PLC se usan en la actualidad en todo tipo de aplicaciones industriales y en fecha mas reciente su uso se ha popularizado en las aplicaciones domésticas y comerciales. Principalmente los PLC’s resuelven los requerimientos de control de procesos y secuencias de la maquinaria dentro del sector industrial, y si revisamos a fondo encontraremos PLC’s en ascensores, escaleras mecánicas, hornos, dosificadoras, sistemas de bombeo de acueductos y oleoductos, pero también en centros comerciales hasta en lavadoras y microondas, maquinas expendedoras de alimentos y bebidas, la imaginación es el límite.
Ejemplos de PLC
Logo: Siemens
Referencia: PlC Siemens Logo V8
Logo: Allen Bradley
Referencia: PanelView 550
Logo: MITSUBISHI
Referencia: AL2-14MR-D
Programar PLC's
Lenguaje Ladder o escalera
Es un lenguaje de programación gráfico muy popular dentro de los autómatas programables debido a que está basado en los esquemas eléctricos de control clásicos. De este modo, con los conocimientos que todo técnico o ingeniero eléctrico posee, es muy fácil adaptarse a la programación en este tipo de lenguaje.
Este lenguaje como bien ya se dijo utiliza esquemas eléctricos, algunos de ellos son:
Ejemplos de código Ladder.
Controladores Lógicos Programables.
Variador de frecuencia.
Un variador de frecuencia, también conocido como driver de frecuencia o variador de velocidad es un sistema para el control de la velocidad de giro en motores de corriente alterna mediante el control de la frecuencia de alimentación suministrada al motor.
Con este tipo de aparatos tenemos la posibilidad de regular la velocidad y sentido de giro del motor, el tiempo de arranque y proteger el motor.
Ahorro
Características:
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Ahorro energético.
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Fácil control de velocidad del motor y caudal y presión en electro bombas y ventiladores.
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Corrección del factor de potencia del motor.
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Compensación/eliminación de la Energía Reactiva.
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Arranque suave de los motores.
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Permite ver y controlar las variables.
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Eliminar arrancadores “estrella-triángulo” en motores de gran consumo.
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Reducción de temperatura y menor mantenimiento en los aparatos conectados.
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El variador de frecuencia es la solución eficaz para mejorar la eficiencia energética, reducir el consumo de energía y las emisiones de dióxido de carbono.
Aplicaciones.
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, tornos y fresadoras.
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Prensas mecánicas: Se evitan desperdicios de materiales al obtener arranques 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 variable para conseguir telas especiales.
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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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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 caída y rotura de estos.
Ejemplos:
Logo: Siemens
Referencia: SINAMICS V20
Logo: Teco
Referencia: A510
Logo: Yaskawa
Referencia: V1000
Como programar un variador de frecuencia.
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Añadimos el variador. El GSD lo encontraremos en nuestra biblitoteca, cambiando el perfil a DriveES y dentro de este, en SIMOVERT-> Micromaster 4
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Una vez introducido, pincharemos dos veces sobre el y nos aseguramos que en la configuración tenemos seleccionado Telegrama estándar 1, PZD-2/2.PPO3 sin PKW
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Miramos la dirección asignada del byte de entradas y el de salidas ya que nos va a hacer falta.
Bien, he de decir que vamos a hacer una configuración básica del variador. Esto implica que por defecto, le vamos a mandar dos palabras de mando y nos va a devolver dos palabras de estado.
Las palabras de mando van a ser:
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Una serie de booleanas con marcha, sentido de giro, acuse de alarmas etc.
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Una palabra con la velocidad seleccionada.
Por su parte, el variador nos va a devolver dos palabras:
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Una serie de booleanas con los estados básicos de listo, marcha, fallo, alarma etc.
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Una palabra con la velocidad real.
Es posible configurar el variador para mandar más parámetros y poder cambiarlos. En las referencias os dejo los manuales para que practiquéis con ello ya que la idea es poner el variador en marcha en su forma más básica.
Datos y características de un motor.
PARÁMETROS ELÉCTRICOS
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Tipo de motor 3 ∼ (Trifásico)
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Potencia 0,14 kW
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Voltaje nominal 440 V
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Tipo de conexión Estrella o Y
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Corriente nominal 0,34 A
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Frecuencia nominal 60 Hz
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Factor de potencia (cosφ)0,81
Es un dispositivo electrico que funciona gracias a la corriente alterna y convierte la energía eléctrica en energía mecánica.
En los motores eléctricos se usa la electricidad para crear campos magnéticos que se opongan entre sí, con lo que se consigue poner en movimiento la parte giratoria que tienen, conocida como rotor.
Videos.
Aplicación de competencias técnicas.
Display 7 segmentos.
El display 7 segmentos es un dispositivo que permite visualizar números del 0 al 9. Existen dos tipos de display, de cátodo común y de ánodo común.
El display de 7 segmentos tiene una estructura casi estándar en cuanto al nombre de los segmentos. Para dicho elemento, se cuenta con 7 leds, uno para cada segmento.
Para cada segmento, se le asigna una letra desde la “a” hasta la “g”.
Como se conecta un Display 7 segmentos.
Un display de 7 segmentos puede conectarse de 2 maneras distintas, de tal manera que los valores de verdad varian al igual que la manera en la que encienden los pines de led, estas dos maneras maneras de conexion de denominan: Ánodo común y Cátodo común.
Display 7 segmentos ánodo común
Se llama así porque todos los leds están unidos en su terminal positiva (ánodo), para encenderlos tenemos que poner tierra en la terminal de la letra que se quiera encender.
Display 7 segmentos cátodo común
Este display es el opuesto del ánodo común ya que los leds están unidos en la terminal negativa (cátodo). Para encender los leds tenemos que poner voltaje en las terminales de las letras.
Cómo se forma un número en un display 7 segmentos.
Primero se debe de saber con que tipo de display se esta trabajando, si es ánodo común o cátodo cómun, luego de esto nos fijamos en la siguiente tabla:
Para entender la tabla primero fijemonos en la grafica donde estaban los 7 leds del display, cada letra
( A-B-C-D-E-F-G) representa uno de los 7 leds que hay, cada led enciende dependiendo sobre que display se este trabajando, en el caso del Cátodo común se encenderán con un 1 lógico mientras que en Ánodo común se encenderá con un 0 lógico.
Por ejemplo si suponemos que estamos trabajando con un Cátodo Común
– Si ponemos A-B-C-D-E-F en 1, el 7 segmentos nos mostrara un “0”
– Si ponemos A-B-G-E-D en 1, el 7 segmentos nos mostrara un “2”
Si suponemos que estamos trabajando con un Anodo Común
– Si ponemos F-E en 1, el 7 segmentos nos mostrara un “3”
– Si ponemos A-E-D en 1, el 7 segmentos nos mostrara un “4”
Encender un Led con ARDUINO
Se coloca el ánodo en el pin 13 y el cátodo a tierra (ground), como se muestra en la Figura
Luego de elaborar el circuito procedemos a la programación del arduino, para ello utilizaremos el siguiente código:
// Práctica encender y apagar un LED
const int LED=13;
void setup()
{
pinMode(LED,OUTPUT);
}
void loop()
{
digitalWrite(LED,HIGH);
delay(1000);
digitalWrite(LED,LOW);
delay(1000);
}
Al terminar el desarrollo del programa, se debe compilar Programa esto para verificar si existen errores dentro del código. Luego si no existen errores se puede cargar el código en la tarjeta Arduino para que esta lo ejecute.
LM35
El LM35 es un circuito electrónico sensor que puede medir temperatura. Su salida es analógica, es decir, te proporciona un voltaje proporcional a la temperatura. El sensor tiene un rango desde −55°C a 150°C. La salida es lineal y cada grado Celsius equivale a 10 mV.
Opera de 4v a 30v.
Cómo conectar un LM35 a arduino
Primero, debemos de realizar el siguiente esquema:
Luego de esto proseguimos con el código el cual es el siguiente:
// Declaracion de variables globales
float tempC; // Variable para almacenar el valor obtenido del sensor (0 a 1023)
int pinLM35 = 0; // Variable del pin de entrada del sensor (A0)
void setup() {
// Configuramos el puerto serial a 9600 bps
Serial.begin(9600);
}
void loop() {
// Con analogRead leemos el sensor, recuerda que es un valor de 0 a 1023
tempC = analogRead(pinLM35);
// Calculamos la temperatura con la fórmula
tempC = (5.0 * tempC * 100.0)/1024.0;
// Envia el dato al puerto serial
Serial.print(tempC);
// Salto de línea
Serial.print("\n");
// Esperamos un tiempo para repetir el loop
delay(1000);
}
Compilamos y ya tenemos el sensor de temperatura LM35 en Arduino.
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.
R// Primera opción: Ingeniería multimedia.
Segunda opción: Ingeniería de sistemas.
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.
R// Ingeniería de sistemas:
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Universidad del valle: 320.98
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Universidad Icesi: 270
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Universidad santiago de Cali: Puntaje mínimo 150
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)
R// EL ICETEX es una entidad del Estado que promueve la Educación Superior a través del otorgamiento de créditos educativos y su recaudo, con recursos propios o de terceros, a la población con menores posibilidades económicas y buen desempeño académico. Igualmente, facilita el acceso a las oportunidades educativas que brinda la comunidad internacional para elevar la calidad de vida de los colombianos y así contribuir al desarrollo económico y social del país.
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)