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Automatizacin y control de procesos Elementos bsicos para la

automatizacinde procesos Elementos de mecanizacin (actuators) Hacen posible la operacin del proceso sin

la concurrencia de un operador Elementos de control

Permiten guiar el accionar del proceso a losobjetivos especificados para ste

SealesSon los elementos en los que se basa elcontrol

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Elementos de automatizacin

La idea es reemplazar los movimientos del operadorcon elementos mecnicos. Implementaciones mscomunes suelen ser:

Motores elctricos (por ejemplo stepper motors) Solenoides Relays Cilindros neumticos Cilindros hidrulicos

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Elementos de control

Dos aspectos claves de la accin de controlar son:

Determinar las variables en que la accin correctiva estar basada (variables de control) Determinar la accin correctiva a tomar en base a los valores de las variables de control (modelo de control)

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Variables de controlAunque la naturaleza del las variables de control dependen del proceso a controlar, debemos notarlas siguientes caractersticas:

El rol del computador en la accin de control Variables que manejan los sistemas de computador Variables que observamos en el mundo real

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Interfaces del procesoEjemplos de variables digitales:

Objeto presente/ausente Voltaje positivo/negativo Temperatura sobre/bajo el lmite

Ejemplos de variables del proceso (Anlogas)

Temperatura Voltaje Caudal Volumen

Variablesdigitales(0 1)

Variablesreales

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Conversin de variables de control

PROCESO SISTEMA DE CONTROL

CONVERSORANALOGO-DIGITAL

CONVERSOR DIGITAL-ANALOGO

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Conversin Anlogo-Digital

En general, si se utiliza n dgitos binarios, la variableanloga podr ser conver-tida a 2n niveles discretos

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Para el caso anterior, el anlogo 6.600 se convierte en el valor binario 101, que en cambio representa el valor anlogo 6.875.

La aproximacin digital incurre entonces en un error de6.875 - 6.600 = 0.275

La resolucin del conversor estar dada por el rangode la variable anloga sobre el nmero de niveles discretosutilizados para representarla:

Resolucin= R2n

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El error mximo en que incurrir un conversor A/Destar dado por la mitad de la resolucin:

Error mximo = 12 [ R2n ]= R2n+1El proceso de decodificacin D/A se realiza de acuerdoa la siguiente expresin:

Y=Ri=1

n B i2i+ 1

2 [ R2n ]+Y min

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En donde:

Y: valor anlogo aproximadoR: rango de la variable anlogaBi: dgito binarios de izquierda a derechan: nmero de dgitos binarios en la conversinYmin: valor mnimo de la variable anloga

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Caso:

Se pretende disear un sistema digital de monitoreopara una operacin de forjado de acero. El rango de tempe-ratura de la operacin se estima en 2200 300 F y laresolucin se desea en 100 F. Determine las caractersticasde los conversores A/D y D/A, especificando el error mximoen que puede incurrir el convertidor y los valores medios delas celdas.

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