Sistemas de Control
-
Upload
antonio-jesus-romero -
Category
Education
-
view
6.867 -
download
0
Transcript of Sistemas de Control
![Page 1: Sistemas de Control](https://reader036.fdocumento.com/reader036/viewer/2022081419/557c2b25d8b42aa77f8b4e6c/html5/thumbnails/1.jpg)
CONTROL Y ROBÓTICA
Departamento de Tecnología I.E.S. El Molinillo
Guillena
![Page 2: Sistemas de Control](https://reader036.fdocumento.com/reader036/viewer/2022081419/557c2b25d8b42aa77f8b4e6c/html5/thumbnails/2.jpg)
ESQUEMA DEL TEMA
![Page 3: Sistemas de Control](https://reader036.fdocumento.com/reader036/viewer/2022081419/557c2b25d8b42aa77f8b4e6c/html5/thumbnails/3.jpg)
INTRODUCCIÓN
Robota: palabra checa que significa trabajador, esclavo. A lo largo de la historia se ha planteado la posibilidad de crear máquinas que sustituyan al hombre en tareas peligrosas o repetitivas.
Herón de Alejandría S. I dC
Al-Jazir S. XIII
Leonardo Da Vinci S.XV-XVI
![Page 4: Sistemas de Control](https://reader036.fdocumento.com/reader036/viewer/2022081419/557c2b25d8b42aa77f8b4e6c/html5/thumbnails/4.jpg)
Torres Quevedo: desarrolló su trabajo a principios del S. XX. Ideó un ajedrecista automático, dando los primeros pasos en inteligencia artificial.
INTRODUCCIÓN
También desarrolló el primer sistema de radiocontrol (telekino).
![Page 5: Sistemas de Control](https://reader036.fdocumento.com/reader036/viewer/2022081419/557c2b25d8b42aa77f8b4e6c/html5/thumbnails/5.jpg)
INTRODUCCIÓNEl desarrollo de la electrónica ha permitido grandes avances en robótica, inteligencia artificial y control automático.
![Page 6: Sistemas de Control](https://reader036.fdocumento.com/reader036/viewer/2022081419/557c2b25d8b42aa77f8b4e6c/html5/thumbnails/6.jpg)
SISTEMAS DE CONTROL: LAZO ABIERTO
ELEMENTOS DE CONTROL
ACTUADOR
SEÑAL DE ENTRADASEÑAL DE ENTRADA
SEÑAL DE SALIDASEÑAL DE SALIDA
ELECTRICIDAD
![Page 7: Sistemas de Control](https://reader036.fdocumento.com/reader036/viewer/2022081419/557c2b25d8b42aa77f8b4e6c/html5/thumbnails/7.jpg)
SISTEMAS DE CONTROL: LAZO CERRADO
ELEMENTOS DE CONTROL ACTUADOR
SEÑAL DE ENTRADASEÑAL DE ENTRADA
SEÑAL DE SALIDA
SEÑAL DE SALIDA
+/-
COMPARADOR
SENSOR
BUCLE DE REALIMENTACIÓN
Variable de referencia: temperatura deseada Variable controlada:
temperatura actual
![Page 8: Sistemas de Control](https://reader036.fdocumento.com/reader036/viewer/2022081419/557c2b25d8b42aa77f8b4e6c/html5/thumbnails/8.jpg)
ROBOTSUn robot puede captar información del entorno y realiza una acción en respuesta a los datos que recibe. Un mecanismo, en cambio, realiza siempre la misma función de forma repetitiva.
Mecanismo: la planta embotelladora rellena de agua esté o no la botella.
Robot: con un detector de presencia solo rellena si está la botella.
![Page 9: Sistemas de Control](https://reader036.fdocumento.com/reader036/viewer/2022081419/557c2b25d8b42aa77f8b4e6c/html5/thumbnails/9.jpg)
ROBOTS: ELEMENTOS DEL SISTEMA DE CONTROL
Señal de Entrada: se toma del exterior mediante un sensor.Señal de Referencia: se compara con la señal de entrada (usaremos el
potenciómetro).Comparador: genera una señal cuando alcanza cierto límite (transistor).Elementos de Control: son los que hacen que se activen los actuadores o no
(relé).Señal de Salida: la generan los elementos de control.Actuador: Elemento que corrige la variable controlada (bombilla que aporta luz).
![Page 10: Sistemas de Control](https://reader036.fdocumento.com/reader036/viewer/2022081419/557c2b25d8b42aa77f8b4e6c/html5/thumbnails/10.jpg)
ROBOTS: COMPONENTES MECÁNICOS
ESLABONES: cada una de las piezas del cuerpo.
ARTICULACIONES: elementos que unen los eslabones. Pueden ser prismáticas o giratorias.
ACTUADORES: son los que proporcionan movimiento al robot. Pueden ser eléctricos (motores con reductoras o paso a paso), neumáticos o hidráulicos (pistones).
HERRAMIENTA: parte del robot encargada de realizar el trabajo .
![Page 11: Sistemas de Control](https://reader036.fdocumento.com/reader036/viewer/2022081419/557c2b25d8b42aa77f8b4e6c/html5/thumbnails/11.jpg)
ROBOTS: COMPONENTES ELÉCTRICOS Y ELECTRÓNICOS
ALIMENTACIÓN DEL CIRCUITO: el bobinado del motor produce cambios de tensión que puede afectar a los elementos electrónicos más sensibles (ej. transistores). Tenemos dos alternativas:Alimentaciones diferentes para los motores y el circuito de control.Colocar un condensador (100 nF) en paralelo con el motor.
![Page 12: Sistemas de Control](https://reader036.fdocumento.com/reader036/viewer/2022081419/557c2b25d8b42aa77f8b4e6c/html5/thumbnails/12.jpg)
ROBOTS: COMPONENTES ELÉCTRICOS Y ELECTRÓNICOSPAR DARLINGTON: incrementa la ganancia aumentando la sensibilidad de los sensores (transistores como amplificadores).
SENSORES: se encargan de medir la variable de referencia del sistema de control.
LDR
FOTOTRANSISTOR BPW40
DIODO EMISOR DE
INFRARROJOS TSUS5400
CNY70
![Page 13: Sistemas de Control](https://reader036.fdocumento.com/reader036/viewer/2022081419/557c2b25d8b42aa77f8b4e6c/html5/thumbnails/13.jpg)
ROBOT QUE BUSCA LA CLARIDAD
![Page 14: Sistemas de Control](https://reader036.fdocumento.com/reader036/viewer/2022081419/557c2b25d8b42aa77f8b4e6c/html5/thumbnails/14.jpg)
ROBOT QUE PERSIGUE LA LUZ
![Page 15: Sistemas de Control](https://reader036.fdocumento.com/reader036/viewer/2022081419/557c2b25d8b42aa77f8b4e6c/html5/thumbnails/15.jpg)
ROBOT RASTREADOR
![Page 16: Sistemas de Control](https://reader036.fdocumento.com/reader036/viewer/2022081419/557c2b25d8b42aa77f8b4e6c/html5/thumbnails/16.jpg)
ROBOT QUE SE SALE DE LA CARRETERA
![Page 17: Sistemas de Control](https://reader036.fdocumento.com/reader036/viewer/2022081419/557c2b25d8b42aa77f8b4e6c/html5/thumbnails/17.jpg)
ROBOT QUE EVITA LAS PAREDES BLANCAS
![Page 18: Sistemas de Control](https://reader036.fdocumento.com/reader036/viewer/2022081419/557c2b25d8b42aa77f8b4e6c/html5/thumbnails/18.jpg)
CONCEPTOS DEL CONTROL POR ORDENADOR
SISTEMA DE CONTROL Y PROGRAMACIÓN
ENTRADAS
DIGITALES
ANALÓGICAS
SALIDAS
DIGITALES
ANALÓGICAS
Entradas: son las señales captadas por los sensores (luz, temperatura, proximidad…)Salidas: señales que activan o desactivan los actuadores (motores, bombillas….)Sistemas de control y programación: analizan las entradas y actúan de acuerdo a las instrucciones de un programa.
Las señales pueden ser digitales (0 desactivada, 1 activada) o analógicas (cuando es necesario tener en cuenta el valor de la magnitud de referencia, ej. Temperatura)
![Page 19: Sistemas de Control](https://reader036.fdocumento.com/reader036/viewer/2022081419/557c2b25d8b42aa77f8b4e6c/html5/thumbnails/19.jpg)
TARJETAS CONTROLADORAS: CNICE
Son los elementos que permiten la comunicación sensor-ordenador-actuador.
SENSOR
ACTUADOR
![Page 20: Sistemas de Control](https://reader036.fdocumento.com/reader036/viewer/2022081419/557c2b25d8b42aa77f8b4e6c/html5/thumbnails/20.jpg)
TARJETAS CONTROLADORAS: ENCONOR
Son los elementos que permiten la comunicación sensor-ordenador-actuador.
SENSOR
ACTUADOR
![Page 21: Sistemas de Control](https://reader036.fdocumento.com/reader036/viewer/2022081419/557c2b25d8b42aa77f8b4e6c/html5/thumbnails/21.jpg)
PROGRAMACIÓN: LENGUAJES
+ PROGRAMAS
Para realizar una tarea concreta el ordenador debe contar con un programa adecuado en el que se le indique qué debe hacer según unas instrucciones.
![Page 22: Sistemas de Control](https://reader036.fdocumento.com/reader036/viewer/2022081419/557c2b25d8b42aa77f8b4e6c/html5/thumbnails/22.jpg)
PROGRAMACIÓN: LENGUAJES
para porbphaz “numero1 15haz “numero2 68haz “resultado :numero1 * :numero2bp gd 90rotula [15 x 68 = ]av 90rotula :resultadofin
para porbphaz “numero1 15haz “numero2 68haz “resultado :numero1 * :numero2bp gd 90rotula [15 x 68 = ]av 90rotula :resultadofin
ReadChar:READ Indice, CarácterIF Carácter = 0 THEN Exit_ReadDEBUG CarácterIndice = Indice + 1GOTO ReadCharExit_Read:DEBUG, CRRETURN
ReadChar:READ Indice, CarácterIF Carácter = 0 THEN Exit_ReadDEBUG CarácterIndice = Indice + 1GOTO ReadCharExit_Read:DEBUG, CRRETURN
Lenguaje máquina y ensamblador
Lenguajes de alto nivel: Basic y Logo
![Page 23: Sistemas de Control](https://reader036.fdocumento.com/reader036/viewer/2022081419/557c2b25d8b42aa77f8b4e6c/html5/thumbnails/23.jpg)
PROGRAMACIÓN: MSWLOGO
PANTALLA GRÁFICAPANTALLA GRÁFICA
TORTUGATORTUGA
MENÚSMENÚS
PANTALLA DE TRABAJOPANTALLA DE TRABAJO EDITOREDITOR
![Page 24: Sistemas de Control](https://reader036.fdocumento.com/reader036/viewer/2022081419/557c2b25d8b42aa77f8b4e6c/html5/thumbnails/24.jpg)
PRIMITIVA ACCIÓN ABREVIADO
AVANZA 150 La tortuga avanza el número indicado de puntos (150). AV 150
RETROCEDE 80 Retrocede el número de puntos especificado (80). RE 80
GIRADERECHA 15 Gira a la derecha el ángulo especificado en grados (15º). GD 15
GIRAIZQUIERDA 30 Gira a la izquierda el ángulo indicado (30º). GI 30
SUBELAPIZ Levanta el lápiz y no pinta al moverse por la pantalla. SL
BAJALAPIZ El lápiz toca el papel y pinta cuando se mueve. BL
GOMA La tortuga borra a lo largo de su trayectoria.
OCULTATORTUGA Oculta el icono de la tortuga. OTMUESTRATORTUGA Muestra el triángulo que representa la tortuga. MT
BORRAPANTALLA Borra la pantalla gráfica y sitúa la tortuga en el centro. BP
BORRATEXTO Borra la pantalla de trabajo BT
CENTRO Lleva la tortuga al centro de la pantalla sin borrar.
ROTULA [hola] Escribe el texto especificado entre corchetes (hola). RO [hola]
PONCOLORLAPIZ 4 Establece el color con que pinta. El 4 corresponde al rojo. PONCL 4
TONO [800 200] Emite un sonido de [frecuencia (800Hz) y duración (200ms)]
PONGROSOR [3 3] Fija el grosor y la altura del lápiz con el que traza líneas. PONG [3 3]
ADIOS Sale de MSWLogo.
PROGRAMACIÓN: MSWLOGO
![Page 25: Sistemas de Control](https://reader036.fdocumento.com/reader036/viewer/2022081419/557c2b25d8b42aa77f8b4e6c/html5/thumbnails/25.jpg)
PROGRAMACIÓN: MSWLOGO
para taxescribe [Hola, mundo]fin
Los procedimientos permiten realizar las acciones que programemos. Comienzan con para nombre del procedimiento y terminan con fin.Los ejecutamos tecleando el nombre del procedimiento en la ventana de trabajo.
Para modificar un procedimiento: Archivo→Editar…→nombre del procedimiento
Las variables son datos con un nombre y un valor.Con “ nos referimos al nombre de la variable y con : nos referimos al valor de la variable.
haz “numero 50rotula :numero
para holasbp slgd 90repite 4 [rotula "hola av 50]fin
Para repetir varias veces una instrucción usamos el comando repite:
Repite n [instrucciones] ,donde n indica el número de veces que queremos repetir las instrucciones entre corchetes.
![Page 26: Sistemas de Control](https://reader036.fdocumento.com/reader036/viewer/2022081419/557c2b25d8b42aa77f8b4e6c/html5/thumbnails/26.jpg)
borrapantalla (bp) Borra todo y sitúa la tortuga en su posición inicial.
limpia Borra todo y deja la tortuga donde está
centro Sitúa la tortuga en la posición inicial, sin borrar nada.
ponpos [x y] Sitúa la tortuga en las coordenadas especificadas
ponrumbo φ Orienta la tortuga en la dirección del ángulo φ
pos Devuelve las coordenadas de la tortuga como una lista [x y]
PROGRAMACIÓN: MSWLOGO
Situar la tortugaSituar la tortuga
para por bp haz “numero1 15 ;la primera variable toma el valor 15 haz “numero2 68 ;la segunda variable toma el valor 68 haz “resultado :numero1 * :numero2 ;calculamos el producto bp gd 90 ;la tortuga en el centro y horizontal rotula [15 x 68 = ] ;rotula los factores de la operación av 90 ;se desplaza a la derecha del signo = rotula :resultado ;rotula el resultadofin
Para entender mejor los programas conviene “dividirlos” en bloques mediante el sangrado de las líneas e incluir comentarios mediante ;
![Page 27: Sistemas de Control](https://reader036.fdocumento.com/reader036/viewer/2022081419/557c2b25d8b42aa77f8b4e6c/html5/thumbnails/27.jpg)
subelapiz sl Levanta el lápiz del papel y no pinta al moverse
bajalapiz bl Baja el lápiz y deja un trazo al moverse la tortuga
poncolorlapiz [RGB] poncl [RGB] Asigna al lápiz un color compuesto [rojo verde azul]
poncolorlapiz nº poncl nº Asigna al lápiz el color número n de la tabla
pongrosor [g g] pong [g g] El grosor del lápiz es de g puntos de alto y de ancho
poncolorpapel [RGB] poncp [RGB] Establece el color del fondo de la pantalla gráfica
poncolorrelleno [r v a] poccr [RGB] Fija el color con el que rellenará figuras cerradas (la figura debe estar cerrada, la tortuga debe situarse en el interior de dicha figura y el lápiz debe estar levantado con la primitiva subelápiz sl.)
goma Sustituye el lápiz por una goma que borra al desplazarse
ponlapiz pla Deja la goma y vuelve a coger el lápiz
PROGRAMACIÓN: MSWLOGOModificar lápiz y papelModificar lápiz y papel
0 1 2 3 4 5 6 7
8 9 10 11 12 13 14 15
![Page 28: Sistemas de Control](https://reader036.fdocumento.com/reader036/viewer/2022081419/557c2b25d8b42aa77f8b4e6c/html5/thumbnails/28.jpg)
COMANDO ACCIÓNCONECTA :NUM Activa el actuador situado en la posición indicada en :NUM, siendo :NUM 1, 2, 3 ó 4. Si se
trata de un motor, este se activa para que gire a la izquierda y si es una bombilla, relé o electroimán, simplemente se activa.
DESCONECTA :NUM APAGA :NUM
Desactiva los actuadores conectados a la posición indicada en :NUM (en Enconor apaga)
M1 “D Hace girar en un determinado sentido un motor conectado a dos de las salidas digitales (las salidas elegidas dependen del tipo de controladora). Si el actuador es una bombilla, relé o electroimán, simplemente lo activa.
M1 “I Hace girar en sentido contrario a la primitiva anterior un motor conectado a dos de las salidas digitales. No se diferencia de la primitiva anterior si están conectados otros actuadores(bombilla, relé, etc.)
M1 “P Desactiva el actuador que esté conectado a dos de las salidas digitales (para conseguirlo se desactivan ambas salidas).
SALIDA :NUM Controla individualmente o en conjunto cada una de las ocho salidas digitales. Envía a las salidas digitales el número binario equivalente al decimal que pongamos en:NUM. Para activar, por ejemplo, las salidas 1 y 8 se escribirá el comando: SALIDA 129
ESPERA número El programa se estera el tiempo especificado en número (fracciones de 1/60 segundos)
VE? Devuelve un número decimal que indica qué entradas digitales están activadas. Por ejemplo, si ejecutamos la primitiva y esta devuelve 129, las entradas digitales 1 y 8 tienen valor 1.
SD entrada Devuelve el valor del sensor digital expresado en:entrada (1, 2, 3, ... , 8), 1 si la entrada está activa o 0 en caso contrario.
COMANDOS MSWLOGO PARA TARJETAS DE CONTROL
![Page 29: Sistemas de Control](https://reader036.fdocumento.com/reader036/viewer/2022081419/557c2b25d8b42aa77f8b4e6c/html5/thumbnails/29.jpg)
COMANDO ACCIÓN SINTAXIS
HAZ Asigna un valor a una variable HAZ “nombre valor
SI Evalúa la condición. Si es verdadera ejecuta las instrucciones, si es falsa no
SI (condición) [lista de instrucciones]
SISINO Igual que la anterior pero si la condición es correcta ejecuta la lista 1 y si no la lista 2.
SISINO (condición) [lista de instrucciones1] [lista de instrucciones2]
REPITE Repite la acción el número de veces determinado REPITE número [acción]
DESDEMIENTRAS Repite la lista de instrucciones tanta veces como se de la
condición. Si la condición expresada no se cumple no se ejecutan las instrucciones ni una sola vez.
MIENTRAS [condicion] [instrucciones]
DEVUELVE Finaliza la ejecución del procedimiento, si es una función además devuelve el valor resultante de la misma.
DEVUELVE Valor
PARADA Termina el procedimiento en ese punto.
COMANDOS MSWLOGO
![Page 30: Sistemas de Control](https://reader036.fdocumento.com/reader036/viewer/2022081419/557c2b25d8b42aa77f8b4e6c/html5/thumbnails/30.jpg)
DIAGRAMAS DE FLUJO
Son diagramas que facilitan la labor de programación y en los que podemos ver gráficamente cada paso y acción que queremos que realice un programa.
INICIO/FIN
DECISIÓN
PROCEDIMIENTO
COMIENZA BUCLE
FIN BUCLE