1 / 50

TECNOLOGIA DE CONTROL I ROBÒTICA

TECNOLOGIA DE CONTROL I ROBÒTICA. QUÈ ÉS LA TECNOLOGIA DE CONTROL?. És la part de la tecnologia que permet auomatitzar processos i màquines. Exemples: portes automàtiques d’un centre comercial, que detecten la presència d’una persona.

lobo
Télécharger la présentation

TECNOLOGIA DE CONTROL I ROBÒTICA

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. TECNOLOGIA DE CONTROL I ROBÒTICA

  2. QUÈ ÉS LA TECNOLOGIA DE CONTROL? És la part de la tecnologia que permet auomatitzar processos i màquines. • Exemples: • portes automàtiques d’un centre comercial, que detecten la presència d’una persona. • calefaccions i condicionadors d’aire que mantenen una temperatura programada. • fanals d’i·luminació dels carrers, que s’encenen automàticament quan es fa fosc. • Control del nivell d’un dipòsit. • ...

  3. Classificació dels Sistemes de control No han estat dissenyats per cap persona sinó que la mateixa naturalesa n’és l’encarregada. Exemple:Control de la temperatura del cos humà. Quan fa molta calor, el cos genera suor, que s’evapora i el refreda. SISTEMES BIOLÒGICS O NATURALS SISTEMES MIXTOS El sistema no funcionaria sense la intervenció humana. Exemple:Control del cabal d’aigua que surt d’una aixeta, control de la velocitat del cotxe, ... SISTEMES AUTOMÀTICS El sistema funcionaria sense la intervenció de l’home. Exemple:Control de la temperatura d’una habitació, funcionament del llum temporitzat d’una escala, ...

  4. SISTEMES AUTOMÀTICS Tenen per objectiu aconseguir que una màquina o un procés realitzi les seves funcions reduint al mínim la intervenció humana, tant física com mental. Dins els sistemes automàtics, hi ha dos tipus de control: SISTEMES DE CONTROL DELLAÇ OBERT SISTEMES DE CONTROL DELLAÇ TANCAT

  5. Sistemes de control DE LLAÇ OBERT El control de llaç obert es caracteritza perquè, un cop activat, executa el procés durant un temps prefixat, independentment del resultat final. És a dir, NO se supervisa el resultat final! Operari: -consignes -ordres Dispositiu de control Actuadors Procés Entrada de matèria o energia Sortida EXEMPLES

  6. EXEMPLE 1: LLUM TEMPORITZAT D’UNA ESCALA Operari Dispositiu de control Actuadors Procés Entrada de matèria o energia Sortida Una persona activa el sistema de control, tot prement l’interruptor. Els sistema de control, quan és activat, controlarà que el llum estigui obert un cert temps(el temps programat en el temporitzador). El sistema NO verifica si la persona ha arribat o no a la seva destinació.

  7. EXEMPLE 2: RENTADORA Operari Dispositiu de control Actuadors Procés Entrada de matèria o energia Sortida Una persona activa el sistema de control, tot prement la tecla ON. Els sistema de control, quan és activat, seguirà un programa de rentat i, per tant, executarà els passos un darrere l’altre fins aturar-se (el motor fa girar el tambor, la resistència escalfa l’aigua, l’arbre de lleves seqüencia tot el programa,...). El sistema NO verifica si la roba ha quedat neta o no.

  8. EXEMPLE 3: ESCALFAR UNA HABITACIÓ AMB UNA ESTUFA Operari Dispositiu de control Actuadors Procés Entrada de matèria o energia Sortida Una persona activa el sistema de control, tot prement la tecla ON. Els sistema de control, quan és activat, posarà en marxa l’aparell (la resistència escalfarà l’habitació). El sistema NO verifica si hi ha alguna finestra oberta. Tampoc s’atura si l’habitació està molt calenta.

  9. Sistemes de control DE LLAÇ tancat En el control de llaç tancat, un cop donada l’ordre per iniciar el procés, el resultat de sortida és analitzat i, si no compleix una determinada consigna, el dispositiu de control n’és informat i procedeix a corregir l’error fins assolir allò que estableix la consigna. És a dir, SÍ se supervisa el resultat final i es compara contínuament amb el valor que es desitja obtenir! Operari: -consignes -ordres Dispositiu de control Actuadors Procés Entrada de matèria o energia Sortida SENSORS EXEMPLES

  10. EXEMPLE 4: SISTEMA DE CALEFACCIÓ D’UN HABITATGE Operari Dispositiu de control Actuadors Procés Entrada de matèria o energia Sortida SENSORS La temperatura és la magnitud a regular, i la consigna, la temperatura desitjada. Una persona activa el sistema de control, tot prement la tecla ON. Els sistema de control, en aquest cas el termostat,comprovarà en tot moment la temperatura actual amb la desitjada (mitjançant sensors). Si la temperatura actual és inferior a la desitjada, s’activarà la generació de calor.

  11. EXEMPLE 5: CISTERNA DEL VÀTER Operari Dispositiu de control Actuadors Procés Entrada de matèria o energia Sortida SENSORS El nivell d’aigua és la magnitud a controlar i el dipòsit ple és el valor de la consigna. Una persona tira la cadena. Els sistema de control, en aquest cas una vàlvula ambflotador,comprovarà en tot moment el nivell de l’aigua. Si el dipòsit no està ple, es deixarà entrar aigua.

  12. Components d’un automatisme CONTROLADOR: És l’element que -activa i desactiva els dispositius externs -permet introduir i modificar la consigna -acciona els actuadors -recull la informació dels sensors Són els elements que fan l’acció sobre el procés. Aquests elements poden provocar accions com ara: -canvi de temperatura -canvis de moviment -variacions de velocitat -variacions de cabal ACTUADORS: SENSORS: Són els dispositius que prenen dades de la situació del procés i les transmeten al controlador. La seva sensibilitat i precisió són importantíssimes per a un funcionament acurat del control.

  13. CONTROLADOR: Normalment, els controladors són circuits electrònics o, fins i tot, ordinadors. Els controladors disposen d’elements ... 1. per a l’activació i desactivació del circuit. 2. per a l’emmagatzematge de la seqüència d’operacions en el procés. 3. per a la introducció i modificació de la consigna. 4. per a l’activació dels actuadors. 5. per a la recollida d’informació dels sensors. 6. de presentació d’informació. L’ordinador com a element de control

  14. L’ordinador com a element de control Actualment, molts processos industrials estan regulats i controlats per ordinadors. A les pantalles podem veure, com es troba el procés de producció a temps real. És el que s’anomena SCADA. EXEMPLE 1 EXEMPLE 2 EXEMPLE 3

  15. EXEMPLE 1 2. Amb aquest programa informàtic podem seqüenciar tot el procés de la fàbrica. 6. Amb la pantalla, tenim informació en tot moment de la quantitat de producte que hi ha a cada dipòsit. (gràcies a la informació dels sensors) 3. Podem modificar en tot moment la consigna. 1.El procés es pot activar o parar en qualsevol moment. 4.Els actuadors es poden activar o parar en qualsevol moment.

  16. EXEMPLE 2 1.El procés es pot activar o parar en qualsevol moment. 2. Amb aquest programa informàtic podem seqüenciar tot el procés de paletització. 4.Els actuadors es poden activar o parar en qualsevol moment. 6. Amb la pantalla, tenim informació en tot moment de la quantitat de producte que hi ha apilat. (gràcies a la informació dels sensors) 3. Podem modificar en tot moment la consigna per a cadascuna de les grues.

  17. ACTUADORS: Són els elements que fan un treball o una acció sobre el procés: motors, cilindres, resistències, bombetes,... Els actuadors, poden classificar-se de la següent manera: PREACTUADORS ELÈCTRICS ACTUADORS ELÈCTRICS PREACTUADORS PNEUMÀTICS I HIDRÀULICS ACTUADORS PNEUMÀTICS I HIDRÀULICS

  18. PREACTUADORS ELÈCTRICS El preactuador elèctric més utilitzat és el RELÉ. El seu funcionament es basa en els electroimants. Quan un corrent elèctric circula per un conductor, al seu voltant es crea un camp magnètic. Al voltant del fil on circula corrent es crea un camp magnètic (B). Per saber la direcció del camp magnètic utilitzem la regla de la mà dreta. La forma del camp magnètic és de cercles concèntrics al fil elèctric. Aquí es mostra un fil conductor pel qual hi circula corrent elèctric en el sentit de la fletxa.

  19. PREACTUADORS ELÈCTRICS Si, amb el conductor fem una bobina, la forma del camp magnètic serà la següent: I si, al centre de la bobina hi col·loquem un material ferromagnètic, ja tindrem un electroimant (molt més potent que sense el material).

  20. PREACTUADORS ELÈCTRICS Ara que ja sabem com actuen els electroimants, anem a veure com funciona un RELÉ.

  21. PREACTUADORS ELÈCTRICS Un altre preactuador és el CONTACTOR. Es tracta d’un dispositiu format per una part fixa de material ferromagnètic sobre la qual hi ha enrotllada una bobina. PART MÒBIL PART FIXA Quan es fa passar corrent a través de la bobina, es converteix en un electroimant, atraient la part mòbil que duu associats una sèrie de contactes. MOLLA Quan cessa el corrent, una molla fa retornar la part mòbil a la posició inicial. CONTACTE NO (Normalment Obert) CONTACTE NT (Normalment Tancat)

  22. ACTUADORS ELÈCTRICS 1. MOTORS DE CORRENT CONTINU 2. MOTORS DE CORRENT ALTERN

  23. ACTUADORS ELÈCTRICS: MOTORS DE CC Parts del motor: ROTOR:part que gira Format per unes espires. MOTOR ESTÀTOR:part fixa Format per un imant de dos pols, un nord i un sud.

  24. ACTUADORS ELÈCTRICS: MOTORS DE CC Principi de funcionament: • Si per un conductor hi circula corrent elèctric, es crea un camp magnètic al seu voltant. Imaginem que a aquest fil li donem la forma d’una espira. • El corrent que arriba a les espires del rotor prové del contacte amb les “delgas”. • Aquestes espires es troben a l’interior d’un camp magnètic (l’estàtor).

  25. ACTUADORS ELÈCTRICS: MOTORS DE CC Principi de funcionament: • Quan un fil conductor pel qual hi circula corrent es troba a l’interior d’un camp magnètic, el fil experimenta una força que el fa moure. En el cas de l’espira, la fa rodar. CLICA! Aplicacions: Màquines de tracció, com els trens i els tramvies, màquines eina, com els taladres, compressors,...

  26. ACTUADORS ELÈCTRICS: MOTORS DE CA Parts del motor: ROTOR:part que gira Pot ser bobinat (amb 3 bobines desfasdes 120º) o en curtcircuit (barres conductores envoltades per xapes i amb 2 anells en els extrems) . MOTOR ESTÀTOR:part fixa Format per tres bobines desfasades 120º.

  27. ACTUADORS ELÈCTRICS: MOTORS DE CA Principi de funcionament • Imaginem que tenim tres conductors i, cadascun d’ells l’enrotllem formant una bobina i una altra bobina. • Si els tres conductors els connectem a un sistema trifàsic (fases R, S,T), tindrem un camp magnètic rotatori a l’estàtor.

  28. ACTUADORS ELÈCTRICS: MOTORS DE CA Principi de funcionament: • Si el rotor està format per un electroimant, aquest s’orientarà seguint el sentit de gir del camp magnètic de l’estàtor. Aplicacions: Bombes, compressors, eines portàtils, i, en general, motors industrials.

  29. PREACTUADORS PNEUMÀTICS I HIDRÀULICS El preactuadors pneumàtics i hidràulics són les vàlvules. Tot seguit es mostren els diferents tipus de vàlvules de regulació que existeixen: • VÀLVULA 3/2 • VÀLVULA 2/2 • VÀLVULA 5/2 • VÀLVULA 5/3 • VÀLVULA 4/2

  30. LA VÀLVULA 3/2 S’anomena així perquè té tresorificis i duesposicions: Aquesta vàlvula s’utilitza en polsadors, pedals, finals de cursa, ...

  31. LA VÀLVULA 2/2 S’anomena així perquè té dosorificis i duesposicions: Aquesta vàlvula s’utilitza per aturar el pistó en un punt concret del seu recorregut.

  32. LA VÀLVULA 5/2 S’anomena així perquè té cincorificis i duesposicions: Aquesta vàlvula s’utilitza a l’hora d’alimentar els cilindres de doble efecte.

  33. LA VÀLVULA 5/3 S’anomena així perquè té cincorificis i tresposicions: Aquesta vàlvula té les mateixes utilitats que les vàlvules 5/2. L’única diferència és que té una posició intermitja en la que el cilindre quedarà aturat.

  34. LA VÀLVULA 4/2 S’anomena així perquè té quatreorificis i duesposicions: Aquesta vàlvula té les mateixes utilitats que les vàlvules 5/2. S’utilitza a l’hora d’alimentar els cilindres de doble efecte.

  35. ACTUADORS PNEUMÀTICS I HIDRÀULICS 1. ELS CILINDRES 2. ELS ACTUADORS DE GIR 3. ELS MOTORS PNEUMÀTICS 4. LES PINCES PNEUMÀTIQUES

  36. 1. ELS CILINDRES La seva funció és la de transformar l’energia de l’aire o l’oli comprimit en moviment rectilini. N’hi ha de dos tipus: CILINDRES DE SIMPLE EFECTE CILINDRES DE DOBLE EFECTE

  37. CILINDRES DE SIMPLE EFECTE • L’aire entra i surt pel mateix orifici. • Per tant, la força duta a terme per aquests cilindres és en un únic sentit. • El moviment en sentit contrari es fa per una molla.

  38. CILINDRES DE DOBLE EFECTE • L’aire entra i surt per dos orificis diferents. • Per tant, la força es en els dos sentits. • El moviment en sentit contrari també el fa l’aire.

  39. 2. ELS ACTUADORS DE GIR La seva funció és la de transformar l’energia de l’aire o l’oli comprimit en moviment giratori. • L’aire entra i surt per dos orificis diferents. • Per tant, la força es en els dos sentits. • El moviment resultant és un gir.

  40. 3. ELS MOTORS PNEUMÀTICS Transformen l’energia pneumàtica o hidràulica en energia mecànica de rotació. Aquests tipus de motors, respecte els elèctrics, són insensibles al calor, la pols, la humitat i són una bona solució en ambients explosius. Però tenen un major cost energètic. MOTOR D’ENGRANATGE Un dels engranatges està connectat a l’eix del motor. L’altre, transmet el moviment a un altre eix. MOTOR DE PALETES El fluïd fa girar les paletes, que estan unides a un eix.

  41. 4. LES PINCES PNEUMÀTIQUES Són útils per subjectar peces i, posteriorment, traslladar-les. Poden ser de 2 o 3 dits. Quan la pressió de l’aire fa avançar l’èmbol, els dits de les pinces estanquen fins a completar el seu recorregut. En disminuir la pressió, les pinces s’obren.

  42. SENSORS: Són els elements que efectuen mesures de diferents magnituds. La seva informació serà enviada al dispositiu de control. De sensors n’hi ha de molts tipus. Tot seguit es presenten els més representatius: SENSORS DE POSICIÓ I PROXIMITAT SENSORS DE VELOCITAT SENSORS DE TEMPERATURA SENSORS DE PRESSIÓ O EXTENSIÓ O FORÇA SENSORS DE NIVELL

  43. SENSORS DE POSICIÓ I PROXIMITAT FINALS DE CARRERA DETECTORS INDUCTIUS SENSORS CAPACITATIUS SENSORS RESISTIUS SENSORS ULTRASÒNICS SENSORS FOTOELÈCTRICS

  44. FINALS DE CARRERA Són com interruptors accionats per una palanca. Tanquen i obren un circuit quan s’activa o no la palanca.

  45. DETECTORS INDUCTIUS Tenen un imant permanent que crea un camp magnètic fix. Quan s’acosta un objecte metàl·lic, aquest modifica el camp magnètic, i aquesta variació és captada por una segona bobina, sobre la que s’indueix un corrent. Quan s’apropa l’objecte metàl·lic, el camp magnètic cavia de forma i ho detecta la segona bobina.

  46. DETECTORS CAPACITATIUS Quan l’objecte a detectar no influeix en el camp magnètic, s’utilitza uns altres detectors. En aquest cas, estan formats per un condensador, i la detecció es basa en la variació de la superfície enfrontada de les armadures (com en els sintonitzadors de ràdio), la separació entre elles (como en alguns teclats de claculadores) o fins i tot canviant les propietats de l’aïllant dielèctric (com en els detectors de fum o d’humitat). Quan vessa la canonada, el dielèctric deixa de ser l’aire i passa a ser el líquid.

  47. DETECTORS RESISTIUS Consten d’un potenciòmetre que varia la seva resistència en funció de la posició del seu cursor, mogut pel gir d’una roda dentada o d’una palanca. Aquests sensors són els que s’usen quan es vol conèixer la posició exacta d’un objecte, com en el cas d’antenes orientables, o per medir el nivell en els dipòsits de combustible dels cotxes. En funció de la posició de la palanca, la resistència és més llarga o més curta.

  48. SENSORS ULTRASÒNICS Aquests sensors emeten ultrasons que reboten i són captats pel receptor. Amb la presència d’un objecte, el feix rebota al cap de menys temps. S’utilitzen en les portes de vidre automàtiques, en les alarmes de presència, en els mesuradors de nivell de dipòsits,... En funció de si hi ha o no objecte, els ultrasons rebotaran o no.

  49. SENSORS FOTOELÈCTRICS Aquests sensors consten d’un emissor i d’un receptor en el mateix cos, i el reflex del feix de llum o d’infraroig es fa mitjançant un objecte catadiòptric. El temps que triga el feix a ser detectat és menor si un objecte s’interposa entre el catadiòptric i el sensor.

More Related