Sensores de automatizacion

Sensor Inductivo: Este sensor son los que sirven para detectar materiales ferrosos o metálicos. Son de gran utilización en la industria, tanto para aplicaciones de posicionamiento como para detectar la presencia de objetos metálicos. Los sensores inductivos contienen un devanado interno, cuando una corriente circula por el mismo un campo magnético es generado, cuando un metal es acercado este es detectado. Y una bobina en el sensor induce corrientes en el material a detectar, este a su vez genera un campo magnético que se opone a la bobina. Su distancia de sensado es 2 a 20 mm. Requiere de un voltaje de 15 a 30 VDC, se maneja con configuración PNP, y sus precios son de alrededor de 15 a 40 dólar
Aplicaciones en el uso de automóviles para medirla velocidad de rotación o para detectar la posición angular de algún elemento.

Sensor Capacitivo: Son un tipo de sensor eléctrico, que basa su funcionamiento en los principios de los capacitores.
El sensor capacitivo consiste en una lámina de metal que esta conectado al oscilador, el objeto que detecta funciona como una segunda lamina cuando se le aplica energía al sensor del oscilador percibe la capacitancia externa entre el objetivo y la lamina interna, además el material dieléctrica.
Su distancia de sensado es de 5 a 20mm, funciona con voltaje de 15 a 30 VDC, se puede configurar como NPN o PNP, y pues su precio esta alrededor de 50 a 70 dólar.
Aplicaciones industriales como detector de nivel, detector de posicionamiento y sensor de humedad.

Sensor Retroreflectivo: Es un tipo de sensor fotoeléctrico de control óptico que detecta por medio de una barrera de luz visible o invisible y que responde en base a los cambios de la intensidad de la luz recibida. En el modo Retroreflectivo consiste en unos elementos que actúan como emisor y receptor, y pues contiene una barrera reflectiva que se establece entre el emisor y receptor, además este tipo de espejo o barrera funciona cuando esta es interrumpida a través de algún objeto o cuerpo. Su distancia de sensado es de aproximadamente de 3 metros, funciona con voltaje de 24 a 240 VCA,
Se puede usar con configuración NPN y PNP, tiene un precio aproximado de 80 a 115 dólares.
Aplicaciones industriales como barreras de protección, ahorradores de luz , portones, puertos ascendentes, etcétera.

Sensor de Color:
Estos sensores de colores utilizan luz pulsante blanca, lo que lo independiza de la luz ambiental. La reflexión del objeto es evaluada luego de ser registrada por tres diferentes receptores (RGB). Las distancias geométricas de los haces de luz permite la detección de pequeñas partes de color. Los tres canales de salida pueden hasta calibrarse con 5 niveles de tolerancia de color.
Esta constituida principalmente por diodos emisores de luz: uno rojo, otro verde y uno azul, un circuito receptor de luz y un tipo de fibra óptica. Su distancia de sensado es aproximado de 400 nm a 900nm. funciona con un voltaje de 9 a 24 VDC. Configuración es de tipo parcela. Su precio esta entre 15 a 100 dólares.
Aplicaciones industriales son utilizados en el campo de la robótica, automatización, control de calidad y en diversos procesos de producción.

Sensor de Movimiento: Es un tipo de transductor que detecta objetos o señales que se encuentran cerca del elemento sensor. Existen varios tipos de este sensor como: los de proximidad, de posicionamiento, capacitivos, fotoeléctricos, etcétera.
En cuanto a sus componentes varia ya que existen diferentes tipos de este sensor. La distancia de sensado varia dependiendo la calidad del sensor algunos desde 3 a 4 metros y otros hasta 30 a 60 metros. Funciona con un voltaje de 9 a 16 v. pueden configurarse en NPN y PNP. Su precio esta entre los 120 a 800 pesos.
Aplicaciones industriales son como ahorradores de energía, alarmas, detector de proximidad, de posicionamiento, etc.

Memorias RAM y ROM

Memoria del programa:
En los microcontroladores la memoria de instrucciones y datos esta integrada en el chip, y no hay posibilidad de utilizar memorias externas de ampliación.
Una parte debe ser del tipo ROM que servirá para contener el programa de instrucciones, y la otra parte debe ser del tipo RAM que sirve para guardar la variable y los datos.

Memoria RAM:
-La memoria RAM es de poca capacidad ya que solo debe contener las variables y los cambios de información que se producen en el transcurso del programa
-Como solo existe un programa activo, no requiere guardar una copia en este ya que se ejecuta directamente desde la ROM.
-Los datos que se manejan varían continuamente, lo que exige que la memoria sea de lectura y escritura por lo que la SRAM (memoria estática) es la mas adecuada.

Memoria ROM:
Como el programa a ejecutar siempre es el mismo, debe estar grabado de forma permanente, hay 5 versiones diferentes de memoria que son las adecuadas para soportar este tipo de función que son la memoria ROM con mascara, OTP, EPROM, EEPROM y Flash.

ROM con mascara:
En este tipo de memoria le programa se graba en el chip durante el procesó de su fabricaron mediante el uso de mascaras. S fabrican en obleas a partir de procesos fotoquímicos, estas contienen varias decenas de chips. Los altos costos de diseño aconsejan usar este tipo de memorias cuando se precisen lotes de chips muy grandes.

OTP:
En este tipo de memorias solo puede grabar una vez por parte del usuario, utilizando el mismo proceso que con la memoria EPROM. Posteriormente no se puede borrar, se aconseja este tipo de memoria para prototipos finales, series de producción y tamaño reducido. Este tipo de memoria emcripta su trabajo mediante fusibles para proteger el contenido.

EPROM:
Esta memoria es borrable y puede grabarse muchas veces. La grabación se realiza desde una PC. Si se desea borrar el contenido ellas disponen de una ventana de cristal en su superficie para que dejen pasar rayos ultravioleta para así poder limpiar la memoria.
Las cápsulas con de material cerámico y son mas caros que los micros con memoria OTP.

EEPROM:
En este tipo de memoria el borrado es más sencillo ya que se efectúa desde el mismo grabador, esto quiere decir que no hay ventana.
Es un tipo ideal para la enseñanza y la ingeniería de diseño.
Su número de regrabaciones es infinito por lo que se tiene que hacer una programación continua, pero se trata de una relativamente lenta, en cuanto a la escritura y el alto consumo de energía.

Flash:
Es una memoria no volátil de bajo consumo, que se puede borrar y escribir en circuito, funciona como una RAM y ROM pero consume menos y es más pequeña.
A diferencia de la ROM, la memoria FLASH es programable en el circuito. Es mas rápida y de mayor densidad que la EEPROM.
Es mas veloz y tolera mas ciclos de escritura y borrado.

Entrada y Salida

Todos los puertos o la mayoría son de entrada y salida a excepción de algunos que están destinadas a recibir la alimentación, otras para el cristal de cuarzo, que regula la frecuencia de trabajo y otra para provocar reset.
Estos puertos de entrada y salida permiten comunicar al procesador con el mundo, según los controladores de periféricos que posea el micro las líneas de entrada y salida se destinan al soporte de señales de entrada, salida y control.

Reloj Principal y Circuito Oscilador

Todos los microcontroladores disponen de un circuito oscilador que genera una onda de alta frecuencia que configura los impulsos del reloj usados en la sincronización de todas las operaciones del sistema. Esta señal del reloj es el motor del sistema y la que hace que el programa y los contadores avancen.

Resumen de microcontroladores y microprocesadores

Un microcontrolador es un dispositivo electrónico capaz de llevar acabo procesos lógicos. Estos procesos o acciones son programados en leguaje ensamblador y son introducidos a través de un programador. En el año 1971 apareció el primer microprocesador origino un cambio en las técnicas de diseño de la mayoría de los equipos. Entré los primero microprocesadores mas conocidos tenemos el z-80 y el 8085, sin embargó después de cierto tiempo apareció una nueva tecnología llamada microprocesador que simplifica aun mas el diseño electrónico.
En la estructura de un microprocesador, las unidades están físicamente separadas, es decir interactúa con las memorias RAM y ROM y otros periféricos por medio de buses en el exterior.
Un microcontrolador tiene como gran diferencia respecto al microprocesador que ahora es un solo circuito integrado, tendrás todos los elementos juntos y básicamente al microprocesador y este es una gran ventaja del mismo.

Existen 2 tipos de arquitectura del microcontrolador la arquitectura Von Neumann en la cual existe un solo bus de comunicación entre el CPU y al área de memoria, esta conectado a una memoria única donde se guardan las instrucciones del programa y los datos, la consecuencia de tener un único bus de comunicación hace que el micro sea mas lento en su respuesta, ya que no puede buscar en la memoria una nueva instrucción mientras no finalicen la instrucción anterior.
La arquitectura harvard a diferencia de la anterior ahora las memorias están conectadas por medio de dos buses diferentes y al CPU en forma paralela. Una de las memorias contiene solamente las instrucciones del programa (memoria de programa) y la otra solo almacena datos (memoria de datos).
Al ser los buses independientes, la CPU puede completar la ejecución de una instrucción, y al mismo tiempo leer la siguiente instrucción a ejecutar, una pequeña desventaja es que deben poseer instrucciones especiales para acceder a tablas de valores constantes que puedan ser necesario incluir en los programas
Aplicaciones del PIC.
Un PIC es un circuito integrado programable, los microcontroladores son especialmente útiles para controlar los displays de cristal liquido LCD, otra aplicación es en teclados especiales que se adapten a ciertas necesidades. Los picmicro se pueden utilizar para realizar secuencias de rastreo y así saber que tecla se a oprimido. También en el control de memorias EEPROM de una manera serial.
Gracias a que los PIC incluyen convertidores, el control de variables como temperatura, presión, flujo puede realizarse con circuitos sumamente simples.
Son igualmente importantes en control de servomecanismo, reconocimiento de vos, tareas secuénciales, etc.
No se puede imaginar un limité para las aplicaciones del PIC

Automatización

La automatización ayuda en una empresa a dar un proceso de mecanización de las actividades industriales para reducir la mano de obra, simplificar el trabajo para que así se de propiedad a algunas maquinas de realizar las operaciones de manera automática, por lo que indica que se va dar un proceso más rápido y eficiente.
Al darse una mayor eficiencia en el sector de maquinaria, lograra que la empresa industrial disminuya la producción de piezas defectuosas, y por lo tanto aumente una mayor calidad en los productos que se logran mediante la exactitud de las maquinas automatizadas, todo esto ayudara a que la empresa industrial mediante la utilización de inversiones tecnológicas aumente toda su competitividad en un porcentaje considerable con respecto a toda su competencia.
La mayor calidad en los productos se logra mediante exactitud de las máquinas automatizadas y por la eliminación de los errores propios del ser humano, lo que a su vez repercute grandes ahorros de tiempo y materia al eliminarse la producción de piezas defectuosas.
Por estas razones, la inversión en tecnología de automatización no puede ser considerada como cualquier otra inversión, sino como una necesaria estrategia de competitividad, no invertir en esta tecnología. Implica un riesgo alto de rápido desplazamiento por la competencia. reconociendo esta nueva realidad del mercado.