BASES TEORICASEl circuito de control es el conjunto de componentes primarios obásicos que no están conectados directamente a la potencia de lamaquina sin, sin embargo tiene absoluto gobierno (mando o regulacion)sobre el circuito de fuerza. Los circuitos de control realizanfunciones tales como: arranque, aceleración, regulación, inversión,entre otros. Los elementos utilizados para regular o gobernar lasfunciones de una maquina se denominan componentes secundarios o demaniobra.Entonces el control eléctrico son elementos de protección y maniobra,que se ocupa del cierre y apertura de circuitos.El control puede clasificarse en términos generales de acuerdo a sugrado de automatización o de acuerdo al tipo de elementos que losconstituyen.a)      De acuerdo al grado de automatización los controles pueden ser:-       Manuales-       Semiautomáticos-       Automáticosb)      De acuerdo al tipo de elementos que los constituyen se clasifican en:-       Electromagnéticos-       ElectrónicosControl Manual: En este tipo de control cada una de las funciones deoperación del accionamiento se ejecuta manualmente por un operario, enel mismo lugar donde están situados los dispositivos de control.Control semiautomático: Este tipo de control se presenta cuando partede las funciones del accionamiento se efectúan manualmente por unoperario y parte en forma automática.Control automático: Es el control en el cual todas las funciones deoperación se efectúan en forma completamente automática, sin laintervención del operador, para la cual utiliza dispositivos pilotoautomático.Control electromagnético: es el tipo de control que mayormente se havenido utilizando a lo largo del tiempo en los accionamientosindustriales. Está integrado principalmente por relésy contactoreselectromagnéticos. Los cuales están constituidos por una bobina que alenergizarse atrae una armadura accionándose así  los contactos deldispositivo.Control electrónico: se le puede considerar de dos tipos: el controlelectrónico propiamente dicho, el cual se encuentra constituido porválvulas electrónicas de vacío, y el control estático de estadosólido, constituido por elementos semiconductores.Sistema automatizado: La automatización es un sistema que transfierelas tareas propias de un proceso de producción, realizadashabitualmente por operarios humanos a un conjunto de elementostecnológicos

El sistema automatizado se compone de dos partes:-       Mando-       OperativaLa parte de mando suele ser el autómata programable aunque se sueleutilizar también relés electromagnéticos, tarjetas electrónicas omódulos lógicos neumáticos (tecnología cableada).La parte operativa suele se aquella que actúa directamente sobre lamáquina. Son todos y cada uno de aquellos elementos que permiten quela maquina tenga movimiento y proporcione la operación requerida. Los

elementos que forman la parte operativa son los actuadores de lasmaquinas como: Motores, cilindros, compresores y detectores.Elementos de un circuito de controlLos circuitos de control de cualquier índole se pueden representar portres partes principales de las cuales podemos resaltar:a)      Elementos de entradab)      Lógica del circuitoc)      Elementos de salidaEn los elementos de entrada encontramos:Sensores de proximidad, sensores de temperatura, sensores de presión,botones-pulsadores, interruptores de limite, entre otros.En la lógica del circuito encontramos:Relevadores magnéticos o de estado solido, circuitos integrados,(compuertas lógicas y flip-flop).En los elementos de salida encontramos:Lámparas piloto, contactores electromagnéticos, drivers para motoreseléctricos, electroválvulas, entre otros.Elementos de entrada:Es la parte o sección en la cual se integran los dispositivos oelementos encargados de adquirir la información proveniente deloperador y del mismo sistema.Controlador lógico programable:Un controlador lógico programable, más conocido por sus siglas eninglés PLC (programmablelogiccontroller), es una computadora utilizadaen la ingeniería automática o automatización industrial, paraautomatizar procesos electromecánicos, tales como el control de lamaquinaria de la fábrica en líneas de montaje.Funciones de un PLC:Un PLC realiza, entre otras, las siguientes funciones:•       Recoger datos de las fuentes de entrada a través de las fuentesdigitales y analógicas.•       Tomar decisiones en base a criterios preprogramados.•       Almacenar datos en la memoria.•       Generar ciclos de tiempo.•       Realizar cálculos matemáticos.•       Actuar sobre los dispositivos externos mediante las salidasanalógicas y digitales.•       Comunicarse con otros sistemas externos.Los PLC se distinguen de otros controladores automáticos, en quepueden ser programados para controlar cualquier tipo de máquina, adiferencia de otros controladores (como por ejemplo un programador ocontrol de la llama de una caldera) que, solamente, pueden controlarun tipo específico de aparato.Además de poder ser programados, son automáticos, es decir sonaparatos que comparan las señales emitidas por la máquina controlada ytoman decisiones en base a las instrucciones programadas, paramantener estable la operación de dicha máquina.Puedes modificar las instrucciones almacenadas en memoria, además demonitorizarlasVentajas y Desventajas de los PLC:Ventajas: Las ventajas de los PLC son las siguientes:1.      Menor tiempo empleado en la elaboración de proyectos debido a que:•No es necesario dibujar el esquema de contactos.•No es necesario simplificar las ecuacioneslógicas ya que, por lo general, la capacidad de almacenamiento del

módulo de  memoria es lo suficientemente grande como paraalmacenarlas.•La lista de materiales a emplear es másreducida y, al elaborar el presupuesto correspondiente, se eliminaparte del problema que supone el contar con diferentes proveedores,distintos plazos de entrega, etc.2.      Posibilidad de introducir modificaciones sin cambiar el cableado yañadir aparatos.3.      Mínimo espacio de ocupación4.      Menor coste de mano de obra de la instalación5.      Economía de mantenimiento. Además de aumentar la fiabilidad delsistema, al eliminar contactos móviles, los mismos autómatas puedendetectar e indicar posibles averías.6.      Posibilidad de gobernar varias máquinas con un mismo autómata.7.      Menor tiempo para la puesta en funcionamiento del proceso al quedarreducido el tiempo de cableado.8.      Si por alguna razón la maquina queda fuera de servicio, el autómatasigue siendo útil para controlar otra maquina o sistema de producción.

Desventajas1.      Hace falta un programador, lo que exige la preparación de lostécnicos en su etapa de formación.2.      La inversión inicial es mayor que en el caso de los relés, aunqueello es relativo en función del proceso que se desea controlar. Dadoque el PLC cubre de forma correcta un amplio espectro de necesidades,desde los sistemas lógicos cableados hasta el microprocesador, eldiseñador debe conocer a fondo las prestaciones y limitaciones delPLC. Por tanto, aunque el coste inicial debe ser tenido en cuenta a lahora de decidirnos por uno u otro sistema, conviene analizar todos losdemás factores para asegurarnos una decisión acertada.Clasificación de los PLC

Los PLC pueden clasificarse, en función de sus características en:PLC NANO: Generalmente es un PLC de tipo compacto (es decir, queintegra la fuente de alimentación, la CPU y las entradas y salidas)que puede manejar un conjunto reducido de entradas y salidas,generalmente en un número inferior a 100. Este PLC permite manejarentradas y salidas digitales y algunos módulos especiales.PLC Compacto: Estos PLC tienen incorporada la fuente de alimentación,su CPU y los módulos de entrada y salida en un solo módulo principal ypermiten manejar desde unas pocas entradas y salidas hasta varioscientos (alrededor de 500 entradas y salidas), su tamaño es superior alos PLC tipo Nano y soportan una gran variedad de módulos especiales,tales como:•       entradas y salidas análogas•       módulos contadores rápidos•       módulos de comunicaciones•       interfaces de operador•       expansiones de entrada y salida

PLC Modular:Estos PLC se componen de un conjunto de elementos queconforman el controlador final. Estos son:•       El Rack•       La fuente de alimentación•       La CPU

•       Los módulos de entrada y salida

Arduino:Arduino es una plataforma de hardware libre, basada en una placa conun microcontrolador y un entorno de desarrollo, diseñada parafacilitar el uso de la electrónica en proyectos multidisciplinaresEl hardware consiste en una placa con un microcontrolador Atmel AVR ypuertos de entrada/salida.Los microcontroladores más usados son elAtmega168, Atmega328, Atmega1280, y Atmega8 por su sencillez y bajocoste que permiten el desarrollo de múltiples diseños. Por otro ladoel software consiste en un entorno de desarrollo que implementa ellenguaje de programación Processing/Wiringvariante de C++ y elcargador de arranque que es ejecutado en la placa.Existen multitud de placas Arduino de acuerdo a su uso y numero deentradas y salida:

Placas de Nivel Básico:

Placas de Nivel Avanzado:

Ventajas del uso de Arduino:Hay muchos otros microcontroladores y plataformas conmicrocontroladores disponibles para la computación física. ParallaxBasic Stamp, BX-24 de Netmedia, Phidgets, Handyboard del MIT, y muchosotros ofrecen funcionalidades similares. Todas estas herramientasorganizan el complicado trabajo de programar un microcontrolador enpaquetes fáciles de usar. Arduino, además de simplificar el proceso detrabajar con microcontroladores, ofrece algunas ventajas respecto aotros sistemas a profesores, estudiantes y amateurs:•       Asequible - Las placas Arduino son más asequibles comparadas conotras plataformas de microcontroladores. Incluso la versión más carade un modulo de Arduino puede ser montada a mano.

•       Multi-Plataforma - El software de Arduino funciona en los sistemasoperativos Windows, Macintosh OSX y Linux. La mayoría de los entornospara microcontroladores están limitados a Windows.

•       Entorno de programación simple y directo - El entorno deprogramación de Arduino es fácil de usar para principiantes y losuficientemente flexible para los usuarios avanzados. Pensando en losprofesores, Arduino está basado en el entorno de programación deProcesing (Variante de C++) con lo que el estudiante que aprenda aprogramar en este entorno se sentirá familiarizado con el entorno dedesarrollo Arduino.

•       Software ampliable y de código abierto- El software Arduino estápublicado bajo una licencia libre y preparado para ser ampliado porprogramadores experimentados. El lenguaje puede ampliarse a través delibrerías de C++, y si se está interesado en profundizar en losdetalles técnicos, se puede dar el salto a la programación en el

lenguaje AVR C en el que está basado. De igual modo se puede añadirdirectamente código en AVR C en tus programas si así lo deseas.

•       Hardware ampliable y de Código abierto - Arduino está basado en losmicrocontroladores ATMEGA168, ATMEGA328 yATMEGA1280. Los planos de losmódulos están publicados bajo licencia CreativeCommons, por lo quediseñadores de circuitos con experiencia pueden hacer su propiaversión del módulo, ampliándolo u optimizándolo. Incluso usuariosrelativamente inexpertos pueden construir la versión para placa dedesarrollo para entender cómo funciona y ahorrar algo de dinero.

ProgramaciónLa programación informática, acortada como programación, es el procesode diseñar, codificar, depurar y mantener el código fuente deprogramas computacionales. El código fuente es escrito en un lenguajede programación. El propósito de la programación es crear programasque exhiban un comportamiento deseado. El proceso de escribir códigorequiere frecuentemente conocimientos en varias áreas distintas,además del dominio del lenguaje a utilizar, algoritmos especializadosy lógica formal. Programar no involucra necesariamente otras tareastales como el análisis y diseño de la aplicación (pero sí el diseñodel código), aunque sí suelen estar fusionadas en el desarrollo depequeñas aplicaciones.Lenguaje de ProgramaciónUn lenguaje de programación es un lenguaje formal diseñado paraexpresar procesos que pueden ser llevados a cabo por máquinas como lascomputadoras.Pueden usarse para crear programas que controlen el comportamientofísico y lógico de una máquina, para expresar algoritmos conprecisión, o como modo de comunicación humana.Está formado por un conjunto de símbolos y reglas sintácticas ysemánticas que definen su estructura y el significado de sus elementosy expresiones. Al proceso por el cual se escribe, se prueba, sedepura, se compila (de ser necesario) y se mantiene el código fuentede un programa informático se le llama programación.

Sensor Capacitivo:Los sensores capacitivos son un tipo de sensor eléctrico.Los sensores capacitivos (KAS) reaccionan ante metales y no metalesque al aproximarse a la superficie activa sobrepasan una determinadacapacidad. La distancia de conexión respecto a un determinado materiales tanto mayor cuanto más elevada sea su constante dieléctrica.

Sensor Inductivo:Los sensores inductivos son una clase especial de sensores que sirvepara detectar materiales metálicos ferrosos. Son de gran utilizaciónen la industria, tanto para aplicaciones de posicionamiento como paradetectar la presencia o ausencia de objetos metálicos en undeterminado contexto: detección de paso, de atasco, de codificación yde conteo.