Tecnologia de control

download Tecnologia de control

If you can't read please download the document

Transcript of Tecnologia de control

Diapositiva 1

Introduccia la tecnologiade control

Introducci a la tecnologia de control

La tecnologia de control. Objectius i evoluci

Les portes dels centres comercials sobren i es tanquen automticament al detectar la presncia dalguna persona, les calefaccions i els condicionadors daire mantenen la temperatura programada a linterior dun local, els fanals dilluminaci dels carrers sencenen en fer-se de nit i sapaguen al mat, sn algunes mostres de les moltes aplicacions de processos dautomatitzaci en la nostra societat.

La tecnologia de control abasta tots els procediments i dispositius que permeten automatitzar les mquines i els processos.

Introducci a la tecnologia de control

La tecnologia de control. Objectius i evoluci

Els primers aparells de funcionament automtic es basaven en la tecnologia mecnica, com lnec de Jacques de Vaucanson, un autmat destinat simplement a la distracci, el teler programable de Joseph Marie Jacquard, el regulador de boles de James Watt per a les mquines de vapor. s amb laplicaci dels coneixements sobre lelectricitat i lelectromagnetisme quan la tecnologia de control comena a ser ms efectiva, com el rel electromagntic, inventat lany 1844 per Samuel Morse i William Fardeley, simultniament i per separat, per aplicar-lo a la telegrafia i que posteriorment ha estat un component insubstituble en aplicacions dautomatitzaci.

nec de Vaucanson.

Teler de Jacquard.

Regulador de Watt.

Introducci a la tecnologia de control

La tecnologia de control. Objectius i evoluci

s al segle XX que les tecnologies elctrica, electrnica i informtica esdevenen predominants i insubstitubles en la major part de mquines i ginys que funcionen automticament. La invenci del transistor i, sobretot, del circuit integrat, o xip, permet introduir milions de components electrnics en una rea de silici molt petita. Els xips constitueixen lelement fsic sobre el qual s possible dintroduir els algorismes de control. Els xips dels microprocessadors, que s el nucli dels ordinadors actuals, i de molts controladors, tenen milions de transistors.

Un aven molt important actualment sn els autmats programables o PLC (Programmable Logic Controller), que sn petits ordinadors capaos de controlar mquines i circuits a partir dun programa introdut a la seva memria. Aquests petits ordinadors estan preparats per a ser emprats en entorns industrials i actualment tenen una posici dominant en els sistemes automtics destinats a la indstria.El terme automatitzaci prov de la llengua anglesa, del terme automation, que es va comenar a emprar lany 1946 a la companyia General Motors, en les seves cadenes de muntatge dautombils, lloc on es van desenvolupar i emprar els primers autmats programables.

Autmat programable.

Introducci a la tecnologia de control

La tecnologia de control. Objectius i evoluci

Finalment ha estat la robtica que ha fet possible la substituci de capacitats manipulatives dels humans. s el resultat de la integraci de diferents enginyeries: la mecnica, la elctrica, la electrnica i la informtica. Aquesta tecnologia est molt a prop de fer realitat una antiga aspiraci amb fora components mtics: lobtenci duna mquina capa de fer els mateixos moviments de lsser hum i que el pugui substituir.

Rossums Universal Robots de Kapel Capek.

El terme robot prov del nom dunes mquines esclaves que apareixien lobra Rossums Universal Robots de lautor txec Karel Capek i que es va representar teatralment lany 1920, moment en el que es va comenar a usar aquesta paraula.

Introducci a la tecnologia de control

La tecnologia de control. Objectius i evoluci

Cllula CIM.

La gran aplicaci de la robtica i el ms gran exponent actual de la fabricaci automatitzada es troba en la tecnologia de la fabricaci integrada per ordinador o CIM (Computer Integrated Manufacturing) La integraci de mquines, robots, ordinadors, autmats programables fan possible la fabricaci ajustada a la demanda de productes amb una gran flexibilitat i productivitat, amb la conseqent reducci de costos i de llocs de treball. El sector de lautomatitzaci demana de professionals ben formats i capacitats per emprar, ajustar i reparar aquests elements electrnics. La producci CIM presenta moltes avantatges entre elles un abaratiment important en els costos, la qual es veu reflectida en productes ms econmics i duna qualitat molt estable.

Introducci a la tecnologia de control

Sistemes de control automtic

Els sistemes de control estan compostos per diferents elements que sanomenen de forma genrica automatismes. La relaci entre aquests automatismes i el procs o mquina sota control s el que anomenem sistema de control, lobjectiu del qual s aconseguir que la mquina o el sistema funcioni amb la mnima intervenci humana.

Un sistema de control automtic t per objectiu aconseguir que una mquina o un procs realitzi les seves funcions reduint al mnim la intervenci humana, tan fsica com mental.

Introducci a la tecnologia de control

Sistemes de control automtic

Hi ha mquines i processos en els quals la intervenci humana es limita, noms, a la seva posada en marxa i daltres semiautomtics on cal la intervenci de les persones en alguna de les accions que fa la mquina o en algunes fases del procs.El sistema ha de presentar, en alguns casos, a loperador les informacions ms significatives de lestat del procs per a que en pugui verificar la correcci del procs. El sistema de control es pot considerar com un element afegit a una mquina o procs, el qual segueix fent la mateixa funci, substituint el control manual per un control automtic.

Els components bsics dun sistema de control sn: la unitat de control, els actuadors, els sensors i els elements auxiliars per al comandament i monitoritzaci.

El torn de control numric (CNC) redueix al mnim la intervenci de les persones en la fabricaci de peces.

La forma en que un automatisme realitza la seva funci dna lloc a dos tipus de control: control en lla obert i control en lla tancat.

Introducci a la tecnologia de control

Sistemes de lla obert

El control en lla obert es caracteritza perqu, un cop activat, executa el procs durant un temps prefixat, independentment del resultat obtingut.

Un sistema de control en lla obert no supervisa el resultat de la seva acci a la sortida del sistema.

Introducci a la tecnologia de control

Sistemes de lla obert

Sn els sistemes ms senzills i econmics que realitzen funcions molt simples. Sn exemples de control en lla obert el llum temporitzat duna escala, la rentadora, un semfor.. Vegem-ne els motius.El llum temporitzat, com el dels blocs de pisos, el seu automatisme ha de substituir lacci dapagar el llum. Lactivaci sha de fer manualment prement un polsador, moment en que els llums silluminen fins que ha passat el temps programat, moment en el que sapaguen automticament. El sistema de control no verifica si hem arribat o no a la nostra destinaci, el temps programat s fix amb independncia del recorregut.La rentadora s una mquina amb diferents automatismes que coordinadament han daconseguir de fer neta la roba. La rentadora executa un cicle de treball segons el programa de rentat que shagi escollit, el qual va executant seqencialment els diferents passos, al final satura automticament. El resultat s que ha rentat la roba per no verifica si realment ja est neta, cosa que pot produir-se abans dacabar el programa, o b pot arribar al final i estar encara bruta.

Introducci a la tecnologia de control

Sistemes de lla tancat

Els sistemes de control en lla tancat estableixen una supervisi sobre la variable de sortida o resultat final, actuant fins obtenir el resultat desitjat.

Introducci a la tecnologia de control

Sistemes de lla tancat

En aquests sistemes un cop donada lordre per iniciar el procs, el resultat de la sortida s analitzat i si no compleix el valor de la consigna, el dispositiu de control s informat i mant el procs actiu fins assolir el que estableix la consigna.La consigna s el valor de referncia que hom desitja obtenir com a resultat de lacci del sistema automtic. Aquest valor pot ser, per exemple, la temperatura programada per una calefacci o condicionador daire, el nivell daigua a linterior duna cisterna.Els sistemes de control en lla tancat, per ajustar la seva acci, comproven contnuament el valor de la sortida del procs i el comparen amb el valor de la consigna. El procs de mostreig sobre la sortida es fa amb el procs de realimentaci que reenvia aquesta informaci a lentrada per a ser comparada amb la consigna i fa reaccionar el dispositiu de control segons el resultat daquesta comparaci.

Analitzem el cas de la calefacci. Lobjectiu dun sistema de calefacci s proporcionar i mantenir una temperatura determinada, per aix disposa dun sistema de conversi duna font denergia en calor i dun dispositiu de regulaci o control: el termstat. Aquest procs si no es controla pot no arribar a la temperatura esperada o sobrepassar-la. El sistema de control en lla tancat ha devitar aquesta situaci per tal dassegurar que la temperatura arribi al valor establert i shi mantingui. Per aix quan la temperatura s inferior a la indicada com a consigna en el termstat, ha de mantenir la conversi denergia i generar calor. Quan la temperatura arriba a un valor superior a lestablert en la consigna sha daturar la conversi.

Introducci a la tecnologia de control

Sistemes de lla tancat

En el cas de la cisterna daigua de linodor, incorpora un sistema demplenament automtic, en la qual ha dentrar-hi aigua noms si el nivell interior est per sota de la consigna i ha daturar-ne lentrada quan ja s plena. s exemple de control amb mecanismes en el qual la vlvula dentrada daigua sacciona en funci del nivell interior. La vlvula sobre si baixa el nivell i es tanca quan ja s plena. La realimentaci es realitza mitjanant el flotador que a travs dun sistema de palanca actua sobre la vlvula.

Introducci a la tecnologia de control

Els components dun automatisme

Els automatismes es construeixen amb elements fsics que poden implicar diferents tecnologies: mecnica, pneumtica, hidrulica, elctrica, electrnica, microelectrnica, els quals poden actuar independentment o b combinats. De forma genrica en un sistema de control hi ha tres parts bsiques: el controlador, els actuadors i els sensors. Fan falta tamb dispositius auxiliars per interactuar amb el controlador.

Introducci a la tecnologia de control

Els components dun automatisme

El controlador s el dispositiu del sistema que determina i executa el control del procs per al qual est preparat. Disposa dels elements per a lactivaci i desactivaci dels dispositius externs, per a la introducci i modificaci de la consigna, per a laccionament dels actuadors, per la recollida dinformaci dels sensors i els elements de presentaci dinformaci, i la lgica de control. En els controladors programables cal que disposin de memria per emmagatzemar lalgorisme de control, que s el conjunt de passos previstos que contenen el conjunt daccions que shan de realitzar sobre els actuadors per controlar el procs segons la informaci proporcionada pels sensors i els valors prefixats per les consignes.

Introducci a la tecnologia de control

Els components dun automatisme

Un actuador s lelement final que fa una acci sobre el procs. Aquest element final pot provocar accions com increments de temperatura, canvis de moviment, variacions de velocitat, variacions de cabal. Com ja heu vist en altres unitats daquest llibre, els actuadors poden ser de tecnologia elctrica, pneumtica o hidrulica.

Actuadors en una mquina.

Introducci a la tecnologia de control

Els components dun automatisme

Els sensors sn dispositius que prenen dades de la situaci del procs o de les variables de sortida i les transmeten al controlador. Els sensors, i els seus circuits associats, mesuren magnituds de variables que sincorporen al lla de realimentaci. La seva sensibilitat i precisi sn importantssims per a un funcionament acurat del control.

Sensors duna estaci meteorolgica automtica.

Introducci a la tecnologia de control

Els components dun automatisme

Els dispositius auxiliars sn elements per a la interacci entre loperador i la mquina. Sn necessaris per a lentrada manual dinformaci al controlador per posar-lo en marxa o aturar-lo, per variar-ne les consignes, o per recuperar el control manual. Tamb hi ha dispositius que sn necessaris per recollir informaci de lestat del sistema i de lautomatisme i per indicar alarmes.

Des del punt de vista del controlador, els actuadors sn dispositius externs als que cal enviar la informaci per determinar el seu estat. Per aix sels considera, juntament amb els visualitzadors i indicadors, dispositius de sortida del controlador. Els sensors lliuren informaci de lestat de la mquina o sistema cap el controlador. Per aix sels considera, juntament amb els polsadors, teclats, etc., dispositius dentrada del controlador.

Sala de control amb dispositius auxiliars per al comandament i la recollida dinformaci.

Introducci a la tecnologia de control

Tecnologia dels controladors

Per construir un controlador capa dexecutar un conjunt daccions sobre el dispositiu a controlar en funci de les dades de consigna i lestat del sistema, es poden emprar diferents sistemes.El sistemes automtics amb lgica cablada sn els que estan dissenyats per a una funci molt concreta. El seu circuit est realitzat amb components que sovint fan la funci delements auxiliars i alhora formen el cor del controlador incorporant la lgica del control en la forma de realitzar les connexions entre els elements. Aquests tipus dautomatismes queden molt restringits en quan a les seves possibilitats.Els sistemes automtics amb lgica programable disposen duna gran flexibilitat ja que la lgica de funcionament resideix en un programa informtic incorporat a la memria del controlador, el qual es pot modificar sense haver de canviar les connexions del circuit. Aix aporta molta flexibilitat a un sistema, una gran reducci de costos i de manteniment, aix com una gran reducci del volum de lequip. Tamb reverteix en una major seguretat i reducci davaries. Els controladors programables incorporen microprocessadors o microcontroladors amb una unitat central, memria, unitats dentrades i sortides. La lgica de funcionament de lautomatisme al que sapliquen resideix en lalgorisme del programa emmagatzemat a la seva memria. Lautmat programable s un dels elements ms emprats actualment en la fabricaci dautomatismes.

Actuadors: cilindre pneumic, motor brunzidor i electrovlvula.

Dispositius de sortidaEls dispositius de sortida sn els actuadors, els presentadors o visualitzadors de dades, els indicadors lluminosos i els acstics. Els actuadors poden ser de diferents tecnologies: motors elctrics, electroimants, resistncies calefactores, les vlvules i els cilindres pneumtics, les vlvules i els cilindres hidrulics, i altres dispositius comandats per algun daquests. Els presentadors o visualitzadors de dades donen informaci de lestat dalguna part del procs o de lautomatisme amb un valor numric digital o amb una indicaci analgica. Els indicadors lluminosos poden ser interpretats per un codi cromtic, i els acstics , per la freqncia i intensitat del seu so. Poden formar part de panells sinptics, amb visualitzadors de dgits de numrics de cristall lquid (LCD) o demissors de llum (LED), indicadors dagulla, pilots de color, pantalles de dades LCD, monitors, etc. Els indicadors acstics habitualment sempren en les alarmes i poden ser des de petits brunzidors fins a sirenes potents, en els sistemes ms complexos poden portar sintetitzadors de veu.

Visualitzador analgic (dreta) i visualitzador analogicodigital (esquerra).

Visualitzadors digitals.

Introducci a la tecnologia de control

Tecnologia dels controladors

Introducci a la tecnologia de control

Tecnologia dels controladors

Dispositius dentradaEls dispositius dentrada dun automatisme els podem agrupar en dos conjunts: els elements de comandament i els sensors.

- Els elements de comandament o dentrada dinformaci de loperador sn els interruptors, els polsadors, els commutadors, els teclats, els potencimetres, etc.- Els sensors recullen informaci de la mquina o procs. Estan constituts per materials sensibles a una determinada magnitud i la converteixen a un altre tipus de magnitud fcilment integrable al sistema de control. Els sensors habitualment necessiten dalguns elements auxiliars per adaptar-se a laplicaci concreta. La gamma de sensors s molt mplia. Entre els de ms aplicaci industrial podem esmentar: sensors de temperatura, sensors de pressi, detectors de proximitat, detectors de presncia, detectors de nivell, sensors de radiaci infraroja, cllules de crrega (mesura de fora), sensors de visi, sensors de velocitat, etctera.

Els sensors i els detectors actuen com els sentits de lautomatisme en ser sensibles a determinades magnituds, com ara la pressi, la llum, la fora, la composici del material, el color superficial, el magnetisme, etc. La tecnologia dels sensors, tant per a laplicaci en la mesura de magnituds com per a la detecci, ha donat lloc a tot un camp de lenginyeria: la sensrica.

Sensors.

Polsadors, interruptors i commutadors.

Introducci a la tecnologia de control

Aplicacions de la tecnologia de control a les installacions de lhabitatge

Manipuladors alimentarisEntre els diferents electrodomstics que ens sn ms familiars que tenen contacte directe amb els aliments i contenen algun sistema de control podem esmentar la torradora de pa i la fregidora. Imatges: torradora i fregidora. Que es vegi b el termstatLa torradora disposa dunes resistncies calefactores que generen escalfor per tal de reduir el contingut dhumitat del pa i crear una petita capa cruixent en la superfcie. Per automatitzar el procs dun termstat per aconseguir una temperatura adequada al tipus de pa que es posa a torrar, de manera que quan arriben a la temperatura programada, deixa sense alimentaci la resistncia.

Les aplicacions dels automatismes a la llar sn cada vegada ms presents per fer-nos la vida ms cmode i confortable. El fet de que algunes accions quotidianes es puguin realitzar reduint la nostra atenci ens permet estar fent altres activitats o simplement descansant.

Introducci a la tecnologia de control

Aplicacions de la tecnologia de control a les installacions de lhabitatge

La fregidora disposa un sistema descalfament de loli amb una resistncia elctrica la qual rep corrent o no segons la regulaci del termstat. Daquesta manera saconsegueix que loli es mantingui a la temperatura seleccionada. Loli doliva es comena a degradar a partir de 210 C generant compostos dolents per a la salut, just quan comena a treure fum. Amb la fregidora aquest problema no es presenta ja que la temperatura queda limitada al voltant dels 180 C. Al posar uns aliments a la fregidora provocaran una caiguda de temperatura de loli, aleshores el sistema de control, el termstat, reaccionar posant en marxa de nou les resistncies fins que recuperi de nou el valor de consigna escollit per al tipus de fregit. Amb aquest sistema es produeixen petites oscillacions de temperatura que no alteren el procs de cuinat.

Introducci a la tecnologia de control

Aplicacions de la tecnologia de control a les installacions de lhabitatge

Lexponent ms espectacular en laven tecnolgic s el robot de cuina Thermomix. s una mquina capa de tallar, triturar, picar i a ms cuinar sense haver destar pendent de la cocci. Laparell incorpora:- un motor elctric de velocitat variable i programable.- una resistncia calefactora.- un programador de temps.- una balana integrada - un regulador de temperatura.Els secrets daquest aparell est en la exactitud en que es poden posar els ingredients, grcies a la bscula integrada, i a la possibilitat de coure els aliments mentre els va remenant lentament amb un dels accessoris, com si es tracts duna cullera. Sobtenen aliments ben cuinats i amb rapidesa.

Introducci a la tecnologia de control

Aplicacions de la tecnologia de control a les installacions de lhabitatge

Forns, rentadores i rentavaixellesEl forn elctric, en essncia, cont simplement unes resistncies elctriques que es poden actuar per trams, per escollir la potncia i la part del forn que genera calor. Per controlar-lo disposa dun termstat i dun programador de temps. Per disposar dinformaci del seu estat porta pilots, visualitzadors de temperatura i de temps i un avisador acstic.

Panell de comandament dun forn.

Esquema de blocs dun forn elctric.

Introducci a la tecnologia de control

Aplicacions de la tecnologia de control a les installacions de lhabitatge

El forn microones escalfa per un sistema diferent de la resistncia elctrica. Les microones, sn ones electromagntiques duna freqncia de 2,45 GHZ que presenten la propietat de fer vibrar les molcules de laigua i al fregar entre elles, es genera calor. Per aquest motiu un material que no contingui aigua, en un forn microones no sescalfar. Lelement que genera les microones s el magnetr. Les microones sn molt direccionals, per aix els forns han dincorporar un sistema de plat giratori per aconseguir un escalfament uniforme dels aliments.

En el forn es pot seleccionar la potncia aplicada al magnetr per obtenir major efecte sobre laliment i es disposa dun programador de temps. Cal destacar que una de les aplicacions daquest forn s la descongelaci daliments, per la rapidesa daquest procs, i a ms presenta lavantatge que evita la proliferaci de la flora bacteriana que podria malmetre les propietats de laliment.

Introducci a la tecnologia de control

Aplicacions de la tecnologia de control a les installacions de lhabitatge

Els elements que incorporen les rentadores i els rentavaixelles sn molt similars. Tenen els mateixos tipus dactuadors: motor elctric, electrovlvules per a lentrada i sortida daigua, electrobombes i resistncies elctriques. Pel que fa als sensors, porten un sensor de temperatura i detectors de nivell daigua. Per realitzar la seqncia de rentat segons el programa escollit, incorporen el programador-seqenciador mecnic, que una vegada escollit el programa, un motor sncron el va fent girar. El programador, al seu interior porta un cilindre amb un conjunt de lleves que obren i tanquen els contactes que aturen o posen el marxa els diferents actuadors. Com que hi ha diferents pistes de control en el mateix cilindre, el programador actua sobre diferents circuits alhora.

Introducci a la tecnologia de control

Aplicacions de la tecnologia de control a les installacions de lhabitatge

Els sensors poden inhibir algunes de les accions, per exemple, si no entra aigua a la mquina, no es posa en marxa el cicle de rentat, tampoc s possible posar en marxa la mquina si la porta s oberta. En un cicle de rentat, la porta no es pot obrir fins al cap duna estona dhaver parat el funcionament del motor.

Introducci a la tecnologia de control

Aplicacions de la tecnologia de control a les installacions de lhabitatge

Letiqueta energtica informa del consum denergia i daigua dun electrodomstic per avaluar-ne la seva eficincia energtica. s obligatria en els rentavaixelles, rentadores, neveres, assecadores, forns i aparells daire condicionat.

Introducci a la tecnologia de control

Aplicacions de la tecnologia de control a les installacions de lhabitatge

Dispositius destalvi denergia Lautomatitzaci pot fer aportacions significatives en lmbit de lestalvi energtic, ajustant ls efectiu dels consums a les necessitats reals. Per aix, emprant de forma adequada molts dels controladors i sensors que hi ha en el mercat, es poden estalviar molts kilowatts hora denergia.

En la regulaci de la temperatura amb termstat, la temperatura real va oscillant al voltant de la consigna.

Introducci a la tecnologia de control

Aplicacions de la tecnologia de control a les installacions de lhabitatge

Control de dispositius de climatitzaci. TermstatsEl termstat s un element mpliament emprat en el sector domstic i en lindustrial per al control en lla tancat de processos en els que cal mantenir la temperatura en un determinat marge de funcionament.Lestat de sortida dun termstat, en general, no commuta a la mateixa temperatura al pujar que al baixar la temperatura. Hi ha una petita diferncia, s el que sanomena marge dhistresi. Aquest marge s necessari per evitar un funcionament inestable, de connexi i desconnexi continua, al voltant de la temperatura de consigna. Vegem un exemple, si en un calefactor sha escollit una temperatura de treball de 25 C, si el termstat t un marge dhistresi de 3 C, la temperatura en qu es posi en marxa la resistncia ser a 22 C i sapagar en arribar a 25 C. Qu passaria si commuts exactament a la mateixa temperatura?

Introducci a la tecnologia de control

Aplicacions de la tecnologia de control a les installacions de lhabitatge

Els termstats clssics sn de carcter analgic i basen en lefecte de dilataci de dos metalls de diferent coeficient de dilataci. Formen un bimetall que es deforma i provoca lobertura o el tancament dun circuit elctric. Aquest es posa en srie en el circuit que ha de controlar. Sn poc precisos a ms de desajustar-se amb el temps, ara b sn ms econmics.Els termstats digitals tenen ms precisi i a ms incorporen un visualitzador per veure la temperatura programada i la temperatura actual. Per a la captaci de la temperatura disposen dun sensor de trmic que pot ser de semiconductor o una resistncia sensible a la temperatura. La informaci proporcionada va a un circuit electrnic anomenat convertidor analogicodigital (A/D) que transforma el valor de la temperatura a un codi binari el qual es tractat per un controlador programable. El controlador t memria per emmagatzemar la temperatura preseleccionada que sintrodueix mitjanant uns polsadors. A la sortida, normalment, incorporen un rel per obrir o tancar el circuit de laplicaci.

Esquema de termstat digital.

Termstat bimetall.

Termstat digital.

Introducci a la tecnologia de control

Aplicacions de la tecnologia de control a les installacions de lhabitatge

Programadors horarisEn els programadors horaris permeten establir la seqncia de funcionament dun aparell, amb cicles de funcionament i daturada en intervals de temps ajustables. El cicle de treball pot ser diari, setmanal o mensual. Aquests programadors sn molt tils, per exemple, en lenllumenat pblic o de comeros, en els sistemes de reg automtic, en els sistemes davs peridics com el timbre de linstitut, etctera.Es construeixen amb dues tecnologies, la electromecnica i la digital. Els programadors mecnics incorporen un motor sncron i un conjunts de mecanismes per tal dassegurar la precisi horria. La informaci del cicle de treball sindica amb unes pestanyes mbils per intervals dun temps determinat. Aquestes pestanyes actuen sobre el contacte de treball.

Programador horari electromecnic.

Tecnologia

Cicle diari (24 h)Interval tpic

Cicle setmanalInterval tpic

Electromecnica

15 minuts

2 hores

Digital

1 minut

1 minut

Introducci a la tecnologia de control

Aplicacions de la tecnologia de control a les installacions de lhabitatge

Els programadors digitals sn molt ms precisos i flexibles. Els intervals de programaci solen ser d1 minut. A ms que poden disposar daccionament a ms duna sortida o canal simultniament, podent comandar diferents aparells.

Hi ha programadors combinats, anomenats cronotermstats, per a sistemes de condicionament trmic de la llar, per programar els cicles dencesa i apagada de la calefacci o del condicionador daire i la temperatura desitjada a cada moment. Aix sajusta la temperatura a les necessitats dutilitzaci de la vivenda segons lhorari docupaci als diferents moments del dia i de la setmana.

Programador horari digital.

Cronotermstat.

Introducci a la tecnologia de control

Aplicacions de la tecnologia de control a les installacions de lhabitatge

Detectors de presnciaEls detectors de presncia tenen unes aplicacions tpiques com lobertura automtica de portes i en els sistemes dalarma. Laplicaci dels detectors de presncia a les portes automtiques presenten un grau de comoditat per a les persones a lhora dentrar a un edifici. Per fonamentalment aporten un estalvi denergia en lmbit de la climatitzaci ja que per les portes es produeixen intercanvis daire entre linterior i lexterior de ledifici generant canvis sobtats de temperatura a linterior.Aquets detectors tenen un nou camp daplicaci en lestalvi denergia en sistemes dilluminaci en espais ds comunitari on habitualment els llums estarien encesos permanentment. Es calcula que amb ls daquests es pot arribar a estalviar un 20 % denergia. Aquests detectors actuen acompanyats dun temporitzador per assegurar que el llum es mant una estona encs encara que no detecti la persona, ja que des de la posici del sensor fins al possible dest hi hagi una distncia que el detector no pot cobrir. El principi de funcionament es basa en la captaci de la radiaci infraroja que emeten els cossos calents. La distncia mxima en que es mostren sensibles pot estar, segons els models, entre 15 i 50 metros.

Detector de presncia per infraroig passiu (PIR).

Introducci a la tecnologia de control

Aplicacions de la tecnologia de control a les installacions de lhabitatge

AscensorsLascensor s un sistema delevaci que ens resulta molt familiar i que incorpora la tecnologia de control per al seu funcionament. Per aconseguir el seu desplaament hi ha dues formes, la ms com s un motor elctric que mou un cable en un sistema de politges, i laltra s loleohidrulic en el que un cilindre telescpic efectua els desplaaments de la cabina. Imatge: fotografia ascensor hidrulic on es vegi el cilindre.En el cas de propulsi per motor elctric motor, laccionament daquest s el que provoca el moviment de la cabina, per tant el sistema de control actua sobre el circuit elctric del motor. En el cas de lhidrulic, el sistema disposa duna electrobomba que impulsa loli a linterior del cilindre hidrulic impulsat lmbol en sentit ascendent. Un conjunt delectrovlvules regula el pas de loli, per aconseguir el moviment de lmbol i laturada en les plantes.

Introducci a la tecnologia de control

Aplicacions de la tecnologia de control a les installacions de lhabitatge

Independentment del sistema de propulsi el control de posicionament i de crides s el mateix en els dos casos, incls el sistema dobertura i tancament de la porta. Per controlar el posicionament de la cabina, a cada planta hi ha un detector de posici electromecnic, un final de cursa. Els polsadors de crida envien la informaci a la unitat de control. El sistema dobertura i tancament automtic de la porta disposa dun motor elctric que realitza lacci. Els lmits de la porta estan controlats per finals de cursa, i la seguretat per no atrapar cap objecte o persona en el moment de tancament de la porta sencarrega normalment a un sistema de barrera fotoelctrica.El sistema de control pot ser molt ms complicat quan gestiona llocs amb ms ascensors per tal doptimitzar el recorregut i el temps de resposta als usuaris.

Introducci a la tecnologia de control

Aplicacions de la tecnologia de control a les installacions de lhabitatge

AlarmesLalarma s un dispositiu de control automtic destinat a detectar qualsevol forma daccs no perms a un local o espai, o per detectar un incendi o una fuga de gas i donar un avs. Per tant, en un sistema dalarma el conjunt de sensors i lestratgia de detecci sn laspecte clau que determinaran el seu xit. Les alarmes contra la intrusi necessiten disposar dun conjunt de sensors estratgicament situats per a detectar noms els accessos no desitjats i evitar les falses alarmes. Els sensors ms emprats sn els de presncia per calor corporal, les barreres de llum infraroja, els detectors de porta i finestra, i els de vibraci en vidres. La comunicaci entre els sensors i la centraleta pot ser a travs de connexi per cable o via rdio. La central dalarma organitza els sensors per rees, de manera que es pot desactivar una zona, per exemple, quan hi ha persones a linterior es desactiva la part interior i es deixen actives les rees exteriors. Tamb s til per saber on sha produt lactivaci dun sensor.

Dispositius dun sistema dalarma.

Introducci a la tecnologia de control

Aplicacions de la tecnologia de control a les installacions de lhabitatge

La central dalarma rep la informaci dels sensors i en cas dactivar-sen algun ha de posar en marxa el sistema davs, el qual pot consistir en:

- avs acstic- avs llumins- encesa de llums a lrea afectada- trucada telefnica a una central dalarmes- trucada telefnica al propietari

Lactivaci o desactivaci de lalarma es pot fer a travs de diferents sistemes. A travs duna clau especfica, amb teclat, amb comandament a distncia o via telfon. La central dalarma porta una bateria per tal dassegurar lalimentaci elctrica en qualsevol cas.Un sistema de suport que pot estar integrat en un sistema dalarma, s la simulaci de presncia, de manera que de forma programada o aleatria, al llarg del dia es posen en marxa diferents elements de la casa per fer veure que hi ha alg. Per exemple, de dia es pot posar en marxa un aparell de rdio o el televisor, de nit sencenen i sapaguen llums, per donar la sensaci de que la casa s habitada.

Introducci a la tecnologia de control

Aplicacions de la tecnologia de control a les installacions de lhabitatge

La DomticaLa paraula domtica s la contracci de domus (casa en llat) i informtica. La domtica es podria definir com la integraci de les tecnologies de lautomatitzaci en tota les seves dimensions juntament amb les tecnologies de la informaci i la comunicaci a lmbit domstic, per gestionar laccionament de la illuminaci, els electrodomstics, la climatitzaci, lalarma, les comunicacions, per tal daconseguir un major confort i comoditat a la llar juntament amb una millora de leficincia energtica. Cal esmentar que pot afavorir la qualitat de vida a les persones discapacitades.

Casa domtica.

Introducci a la tecnologia de control

Aplicacions de la tecnologia de control a les installacions de lhabitatge

Un sistema domtic consta duna central que gestiona la informaci i pren les decisions en funci dels parmetres que se li hagin programat. Pot haver subsistemes que prenguin localment decisions. La modificaci dels parmetres i el control del sistema es poden fer localment o remota.Per establir la comunicaci dels elements del sistema domtic sha de crear una xarxa en que tots puguin dialogar amb un protocol com. Hi ha diferents estndards: X-10, EIB, EHS. El sistema ms antic i senzill s la xarxa X-10 que no requereix dun cablat especfic sin que empra la mateixa installaci elctrica per comunicar-se, daquesta manera saprofita la installaci existent i es pot aplicar de forma rpida. s modular i permet la connexi de fins a 256 elements, els quals al formar part duna xarxa sels ha dassignar una adrea per identificar-los. El mdul per al control sinterposa entre la xarxa i lelectrodomstic en qesti. El protocol de comunicaci t 6 ordres: encs, apagat, tot encs, tot apagat, augmentar, reduir. La gesti es pot fer localment, amb ordinador o amb comandament a distncia i remotament amb telfon, mbil o fix, i per Internet.

Elements dun sistema X-10.

Introducci a la tecnologia de control

Aplicacions de la tecnologia de control a les installacions de lhabitatge

Un sistema ms evolucionat i amb molta ms capacitat de gesti s lEIB (European Installation Bus) Requereix la installaci de cables per estructurar la xarxa. s prou potent com per automatitzar grans sistemes com edificis de centres comercials, oficines, etc. La gesti del sistema s descentralitzada, de manera que des de qualsevol punt de la installaci es pot controlar tota la xarxa. Quan els criteris de gesti de la domtica sapliquen a edificis que no sn vivendes aquesta tecnologia rep el nom dimmtica.