Temporizadores

Un temporizador es un elemento en los cuales se abren o cierran determinados contactos, llamados contactos temporizados, después de cierto tiempo, debidamente preestablecido, de haberse abierto o cerrado su circuito de alimentación.

Los temporizadores se clasifican de acuerdo al retardo:

De conexión: Los contactos se hallas desactivados (abiertos) y después de ser energizada la bobina transcurre el retardo y los contactos se cierran. Cuando la bobina es des energizada los contactos vuelven nuevamente a su posición de reposo pero de manera inmediata.

De desconexión: En este caso, los contactos se hallan desactivados (abiertos), pero al energizar la bobina se cierran inmediatamente; al terminar el retardo se abren nuevamente. Al des energizar la bobina no ocurre nada en los contactos puesto que ya han des energizado.

Hoy en día la bobina es reemplazada con dispositivos electrónicos, terminales A1 y A2 que internamente proporcionan la alimentación al circuito y se les denomina de este modo para no perder la compatibilidad con los relés comunes en los diagramas escalera.

Clases de temporizadores:

• Térmicos: actúan por calentamiento de una lamina bimetalica. El tiempo viene determinado por el curvado de la lámina.
• Neumáticos: Su funcionamiento esta basado en la acción de un fuelle que se comprime al ser accionado por el electroimán del relee.
• De motor síncrono: actúan por medio de un mecanismo de relojería accionado por un pequeño motor, con embrague electromagnético. Al cabo de cierto tiempo de funcionamiento entra en acción el embrague y se produce la apertura o cierre del circuito.
• Electrónicos: el principio básico de este tipo de temporización, es la carga o descarga de un condensador mediante una resistencia. Por lo general se emplean condensadores electrolíticos, siempre que su resistencia de aislamiento sea mayor que la resistencia de descarga: en caso contrario el condensador se descargaría a través de su insuficiente resistencia de aislamiento.

Aplicaciones

En la industria, estos ciclos de tiempo de conexión y desconexión permiten controlar espacios de retardos adecuados para ciertos procesos.

Por ejemplo, cuando una pieza es pintada se emplea un tiempo para lograr el secado completo de la pintura, o bien, si se controla el flujo de líquido a través de una boquilla que llena unas botellas, se puede especificar el tiempo preciso que necesita para que cada botella sea llenada.

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Control todo o nada (ON-OFF)

En procesos en los que no se requiere un control muy preciso, el control dos-posiciones on/off, puede ser el adecuado.

En este tipo de control, el elemento final de control se mueve rápidamente entre una de dos posiciones fijas a la otra, para un valor único de la variable controlada.

Un controlador on-off opera sobre la variable manipulada solo cuando la temperatura cruza la temperatura deseada SP. La salida tiene solo dos estados, completamente activado (on) y completamente desactivado (off). Un estado es usado cuando la temperatura está en cualquier lugar sobre el valor deseado y el otro estado es usado cuando la temperatura está en cualquier punto debajo de la temperatura deseada SP.

Dado que la temperatura debe cruzar la temperatura deseada SP para cambiar el estado de salida, la temperatura del proceso estará continuamente oscilando.

Para evitar dañar los dispositivos de control finales un diferencial on-off o histéresis es agregada a la función del controlador. Esta función requiere que la temperatura exceda la temperatura deseada SP en una cierta cantidad antes de que la salida se desconecte nuevamente. La histéresis evitará vibraciones de la salida si el ruido de pico a pico es menor que la histéresis. La cantidad de histéresis determina la variación mínima de temperatura posible.

Una aplicación podría ser un horno eléctrico

La temperatura aumenta al activar las resistencias calentadoras mediante un contactor, gobernado a su vez por un relé dentro del controlador.

Se activara el mando de calentamiento cuando la temperatura está por debajo de la temperatura deseada SP y se desactiva cuando la temperatura esté por arriba.

Este control no es el más adecuado cuando se desea una temperatura constante y uniforme

Control Industrial

Los sistemas de control automático son fundamentales para el manejo de los procesos de producción de las plantas industriales. Está comprobado que el aumento de la productividad está muy relacionado a la automatización de los procesos en la medida que se haga un uso eficiente de los equipos y sistemas asociados. Actualmente la tecnología permite establecer una serie de estrategias de control que eran de difícil implementación hasta hace solamente algunos años atrás, en especial en procesos industriales complejos.

El control automático de procesos es parte del progreso industrial desarrollado durante lo que ahora se conoce como la segunda revolución industrial. El uso intensivo de la ciencia de control automático es producto de una evolución que es consecuencia del uso difundido de las técnicas de medición y control. Su estudio intensivo ha contribuido al reconocimiento universal de sus ventajas.

¿Qué es?

Es aquel que compara el valor de la variable o condición a controlar con un valor deseado y toma una acción de acuerdo con la desviación existente sin que el operario intervenga en absoluto.

Clasificación

Según la información que recibe el sistema de control:

- Sistemas de lazo abierto

- Sistemas de lazo cerrado

Un sistema de control de lazo abierto es aquel en el cual la acción de control es independiente de la salida.

Un sistema de control de lazo cerrado es aquel en el que se mantiene una relación determinada entre la salida y la entrada de referencia, comparándolas y usando el error como medio de control.

Según la naturaleza de las señales que intervienen en el proceso:

- Sistemas Analógicos

- Sistemas Digitales

- Sistemas Híbridos Analógicos-Digitales

Un sistema es analógico cuando las magnitudes de la señal se representan mediante variables continuas. Un sistema analógico contiene dispositivos que manipulan cantidades físicas representadas en forma analógica. En un sistema de este tipo, las cantidades varían sobre un intervalo continuo de valores.

Un sistema digital es cualquier dispositivo destinado a la generación, transmisión, procesamiento o almacenamiento de señales digitales. También un sistema digital es una combinación de dispositivos diseñado para manipular cantidades físicas o información que estén representadas en forma digital; es decir, que sólo puedan tomar valores discretos.

Los sistemas digitales pueden ser de dos tipos:

Sistemas digitales combinacionales: Son aquellos en los que la salida del sistema sólo depende de la entrada presente. Por lo tanto, no necesita módulos de memoria, ya que la salida no depende de entradas previas.

Sistemas digitales secuenciales: La salida depende de la entrada actual y de las entradas anteriores. Esta clase de sistemas necesitan elementos de memoria que recojan la información de la 'historia pasada' del sistema.

Los sistemas híbridos procesan a la vez señales analógicas y digitales.

Según el sistema de producción que se quiere controlar:

- Control de procesos continuos

- Control de procesos discretos

En los procesos continuos la principal fuente de información es la medida de las variables del proceso.

En los procesos discretos adquiere mayor relieve la información procedente del trabajo de las personas.

Según la distribución de los elementos de control:

- Centralizado

- Distribuido

Los sistemas de control centralizado tienen una gran ventaja, que tiene que ver con “Centralizar la información” para luego procesarla.  De ésta manera evitamos, por ejemplo, que la persona que tiene la responsabilidad de garantizar el funcionamiento continuo de una línea de producción “no ande recorriendo toda la planta en busca de la información”, sino que el sistema hace que la información llegue a su oficina o a la gerencia, pudiendo incluso emitir alarmas vía e-mail o SMS.

Básicamente un sistema de control industrial centralizado se compone de 3 módulos que describiremos a continuación:

1.- Autómata programable (PLC)

2.- Ordenador Industrial (PCI)

3.- Sensores (Digitales y Analógicos)

Un Sistema de Control Distribuido o SCD, más conocido por sus siglas en inglés DCS (Distributed Control System), es un sistema de control aplicado a procesos industriales complejos en las grandes industrias como petroquímicas, papeleras, metalúrgicas, centrales de generación, plantas de tratamiento de aguas, incineradoras o la industria farmacéutica.

En este blog abordaremos cada uno de los sistemas de control industrial, sus aplicaciones y algunos ejemplos prácticos, si es de su interés no deje de suscribirse a este blog y dejarnos sus comentarios que con gusto atenderemos.

Contadores

Los contadores son sistemas secuenciales con una sola entrada de impulsos a contar, cuyo estado interno en cada instante representa el número de impulsos que se han aplicado.

Los pulsos de entrada pueden ser pulsos de reloj u originarse en una fuente externa y pueden ocurrir a intervalos de tiempo fijos o aleatorios.

El número de salidas limita el máximo número que se puede contar.

Clasificaciones

Según el comportamiento con la señal

• Contadores asincrónicos: son aquellos en los que las entradas de reloj que los gobiernan no actúan simultáneamente en todos los flip-flops sino secuencialmente, es decir, los impulsos a contar no se aplica a las entradas de reloj de todos los flip-flops a la vez, sino generalmente sólo a la del primero, y las entradas de reloj del resto son gobernadas por las salidas del biestable precedente.
• Contadores sincrónicos: son aquellos en los que los impulsos a contar se aplican a todas las entradas de reloj de todos los biestables a la vez.

Según el formato de salida del conteo

• Binario
• BCD (Decimal Codificado en Binario): Cuenta en código decimal desde 0000 a 1001 y de vuelta a 0000. Debido a que se hace el retorno a cero desde 9 y no desde 15 (existe esa posibilidad), el contador BCD no tiene un patrón regular como en una cuenta binaria directa.
• Arbitrario

Según sentido de conteo

• Conteo ascendente ó progresivo.
• Conteo descendente ó regresivo.

Aplicaciones

• Contaje de objetos y sucesos
• División de frecuencia y ampliación de períodos
• Medida de tiempos
• Multiplexado temporal: reparto de tiempos
• Medida de frecuencias

Como ejemplo de las aplicaciones de los contadores les compartimos este video de la serie GE de Hanyoung Nux

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Tacómetro Digital

Un tacómetro (del griego, tachos = velocidad y metron = medida) es el nombre del dispositivo que se encarga de medir la cantidad de revoluciones (giros) de un eje. 

Al medir el número de revoluciones, también mide la velocidad con que gira el eje y, por extensión, la velocidad con que gira un motor.

Los tacómetros suelen medir las revoluciones por minuto (o, de acuerdo a su sigla, RPM). 

Para que su expresión resulte más sencilla, expresan esta unidad de frecuencia multiplicada por 1.000. Así, el indicador puede expresar números del 1 al 8, por ejemplo.

Son utilizados para llevar un registro de las velocidades del elemento que tengamos en estudio, que nos permita saber si está trabajando en forma adecuada.

Con este tipo de instrumentos evitamos que se detenga la maquinaria, pudiendo hacer un mantenimiento en el momento adecuado. También se puede emplear para conocer distancias recorridas por ruedas, engranes o bandas.

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