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  • 8/11/2019 laboratorio No 2 de control avanzado condor.doc

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    LABORATORIO No 2

    ADQUISICION DE DATOS CON MOTOR DC CON ENCODER Y EL CONVERTIDOR

    DE FRECUENCIA TENSIN

    1. INTRODUCCIN

    Los sistemas electrnicos y por tanto el desarrollo de varios productos meta crnicos implican eldiseo y la seleccin de componentes que manejan seales de control de entrada y salida tantoanalgicas como digitales. Entre los elementos ms comunes en los sistemas electrnicos estn:transductores, sensores, interfaces, convertidores, acondicionadores de seales amplificadoreselementos de potencia y apagadores

    2. OBJETIVOS:

    rear un patrn de seal sencilla para utili!arlo como entrada.

    "uardar informacin en forma de arreglos y teniendo en cuanta los #ytes de informacin.

    $imular la recepcin de datos a trav%s de la tarjeta de adquisicin de datos.

    Esta#lecer la forma de enviar y reci#ir datos a trav%s de una tarjeta de adquisicin de datos.

    &. MARCO TEORICO

    Tarjeta Ad!"#"$"%& De Dato#

    La tarjeta de adquisicin '( )$* +-+/ provee - canales de entrada anloga simple 0diferenciales (3, resolucin de entrada de 10 #its, rangos de entrada simple de 415 y diferencialde 42, 41, 46, etc. 7osee dos canales de salida anloga 83 con una resolucin de 12 #its y unrango de a 65. En cuanto a las entradas y salidas digitales, posee 0 entradas digitales y - salidasdigitales con un m9imo rango de .65 a 6.-5 con respecto a tierra. ;am#i%n involucra uncontador con una resolucin de &2 #its y una m9ima frecuencia de entrada de 6

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    S"#te'a A"#(a'"e&to

    7ara evitar la captacin de seales e9ternas en un circuito controlador se emplean dispositivos de

    acoplamiento ptico denominados optoaisladores. Estos dispositivos emplean un >a! de radiacin

    luminosa para pasar seales de un circuito a otro sin cone9in el%ctrica. ?undamentalmente

    com#ina un dispositivo semiconductor formado por un voto emisor, una foto receptor y entre am#os

    >ay un camino por donde se transmite la lu!. 7resenta una velocidad de conmutacin alta y ausencia

    de re#otes. Entre los elementos para este fin est en opto transistor

    A')("*"$adore# De Itr!'e&ta$"%&

    Los amplificadores de instrumentacin tienen una ganancia finita y se los utili!a para com#atir el

    ruido incrementando la intensidad de las seales de #ajo nivel. El aplic la instrumentacin tiene un

    rango de voltaje y rec>a!o en modo alto. La entrada diferencial es de a qu% esperan!a de que la

    entrada al indicador de instrumentacin es la entrada no inversora de un amplificador operacional

    las cone9iones con el transductor son diferenciales para prevenir la introduccin de ruido, y para

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    esta#lecer la ganancia del amplificador se utili!a el criterio generalmente aplicado a los aplicadores

    operacionales

    Motor de $orr"e&te $o&t"&!a DC

    Son los ms usados en el campo de la ro#tica de dilogos y al control de posicin, par y velocidad

    adems de su tamao. Los motores de corriente continua se clasifican seg@n la forma como est%n

    conectados en: motor serie, motor compound, motor s>unt y motor el%ctrico sin esco#illas. $e

    compone de dos partes, el estator y rotor

    Motore# +a#o A +a#o

    Es un dispositivo electrnico que se controla con trenes de pulsos que va actuando rotativamente

    so#re una serie de el caimanes dispuestos en un estator para conseguir el giro del motor un n@mero

    determinado de grados a#ominan el estator de#en ser citadas especialmente en una frecuencia de

    atenderlos y el giro

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    So*t,are de $o&tro( La-VIE.

    Lenguaje de programacin grfica #asada en diagrama de #loques. Estas caracterAsticas lo

    convierten en una alternativa fle9i#le y fcil para crear aplicaciones de diseo de sistema de

    adquisicin de datos, instrumentacin, control y prue#as

    0. +ROCEDIMIENTO

    13 se reali! un triler con acoplamiento ptico con el fin de aislar el tracB del circuito de

    potencia y evitar daar la presentada.

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    Ciseando en proteus seria asA:

    23 7rocedemos a disear la parte $o&/ert"dor de *re$!e&$"a0te"o&1 Dste circuito est #asado

    en el L

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    Ciseando en proteus seria asA:

    TACHO+1

    TACHO-11

    CC2

    OPIN+ 4

    OPIN- 10

    V+

    9

    GND

    12

    C 8

    E 5

    FLT 3

    U1

    LM2907

    D5

    Q 1

    CLK3

    Q 2

    R

    4

    S

    U2!A

    4013

    R1

    3"3#

    C1

    1$F

    D11N4148

    C21%FC3

    1$F

    R2

    1#

    R3

    4"7#

    R4

    47#

    3

    2

    1

    4

    11

    U3!A

    TL084

    R5

    10#

    R

    10#

    R7

    10O#R8

    10#R9

    33#

    U3!A&V-'

    Q32N2222

    &3 Luego (nicie La#5(EG, onstruya el 7anel de control y el Ciagrama de #loques.

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    03 (mplementando los controles de activacin en La#5(EG.

    63 7rocedemos activar el motor y adquirir datos:

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    +3 7rocedemos a guardar los datos o#tenidos en un #locB de notas, estos valores son

    cantidades de voltaje.

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    6. DISEO IM+LEMENTADO

    TACHO+1

    TACHO-11

    CC2

    OPIN+ 4

    OPIN- 10

    V+

    9

    GND

    12

    C 8

    E 5

    FLT 3

    U1

    LM2907

    D5

    Q 1

    CLK3

    Q 2

    R

    4

    S

    U2!A

    4013

    R1

    3"3#

    C1

    1$F

    D11N4148

    C21%FC3

    1$F

    R2

    1#

    R3

    4"7#

    R4

    47#

    3

    21

    4

    11

    U3!A

    TL084

    R5

    10#

    R

    10#

    R7

    10O#R8

    10#

    R9

    33#

    5 4

    1 2

    U4OPTOCOUPLER-NPN 4N35

    R10

    10 Q2TIP122

    R113"9#

    R12

    270#

    +88"8

    D2

    Q 5

    CLK3

    Q

    S

    4

    R

    1

    U5!A

    74LS74

    R4

    DC 7

    Q 3

    GND

    1

    VCC

    8

    TR2

    TH

    CV5

    U

    NE555R1310#

    R1410#

    D2LED-GREEN

    D3LED-GREEN

    R15330 R1

    30

    C4

    1%F

    U3!A&V-'

    A

    )

    C

    D

    Q32N2222

    Ce esta imagen y de los datos adquiridos se puede >allar la funcin de transferencia del motor C

    El intervalo de tiempo que se desarroll el ejercicio varAa entre: 2.61+ >asta 2.-66 seg.

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    En ese tiempo el voltaje aumenta desde: .1&11 >asta 0.101 voltios.

    7ara:H I 0.101

    ;u I .&& ;a I .&+

    Conde:;u;a I .1-J se apro9ima a .10

    7ara este valor: n I 2

    >ora: ;u I .10K;a;a I 2.K 1;u I .2-K 2.2-K 2 I .10K2.K 1

    2 1 I .2--.2- I 1.2-

    Entonces:1 I 2 I I al promedioF entonces: I.2-0

    7or lo tanto la funcin de transferencia seria:

    +. CONCLUSIONES

    La adquisicin de datos del motor C depende del encoder ya que este nos entrega

    una frecuencia esta#lecida, la cual es medi#le con un osciloscopio.

    7ara desarrollar el circuito de potencia es necesario utili!ar un opto acoplador,

    de#ido a que esta etapa tiene que estar separado del circuito conversor de

    frecuencia a voltaje.

    7ara desarrollar el circuito conversor de frecuencia a voltaje es necesario >allar el

    valor de la frecuencia con la que se va a tra#ajar.

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    "racias al valor de la frecuencia se puede >allar los valores de las resistencias y

    capacitores a tra#ajar.

    Es necesario utili!ar el La#5(EG para guardar los datos que se van a adquirir en

    este la#oratorio.

    on los datos >allados se podr >allar la funcin de transferencia que se requiere.

    . BIBLIO3RAFIA1M ;ravis, Neffrey. Hring, Nim. La-VIE. *or E/er4o&e: 3ra)5"$a( +ro6ra''"&6 MadeEa#4a&d F!&7 T5"rd Ed"t"o&. 7rentince =all. 2+.2M Lope! =urtado, (. 213. Control Engineering Lab Notes.&ML*8O;8O(8 CE $($;E