INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE COATZACOALCOS INGENIER INGENIER A EN SISTEMAS COMPUTACION COMPUTACIONALES ALES
Investigación Unidad 6 Interfaces
Catedrático: Ing. Rafael Torres Reyes
Desarrollado por: Alegría Ruiz Pablo de Jesús
7° A I.S.C.
Coatzacoalcos, Ver a 16 de Diciembre del 2013
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Interfaces 6.1 Conceptos básicos y clasificación Interfaz. Conexión e interacción entre hardware, software y el usuario. El diseño y construcción de interfaces constituye una parte principal del trabajo de los ingenieros, programadores y consultores. Los usuarios “conversan” con el software. El software “conversa” con el hardware y otro software. El hardware “conversa” con otro hardware. Todo este “diálogo” no es más que el uso de interfaces. Las interfaces deben diseñarse, desarrollarse, probarse y rediseñarse; y con cada encarnación nace una nueva especificación que puede convertirse en un estándar más, de hecho o regulado.
Bus: Normalmente se refiere al conjunto de señales con las que se comunica el microprocesador con el entorno: memoria o periféricos (a través de las interfaces). Las funciones más importantes de un interfaz son:
formatos, adaptar velocidades,..).
dispositivo. Ejemplos: atasco de papel, cambio de un bit, etc.)
Clasificación proximación, los puertos y los interfaces del computador se pueden clasificar en función del tipo de transmisión de información que permitan: Serie -232.
Paralela paralelo: Interfaz Centronics ó IEEE 1284.
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6.2 Módulos de adquisición de datos La adquisición de datos o adquisición de señales, consiste en la toma de muestras del mundo real (sistema analógico) para generar datos que puedan ser manipulados por un ordenador u otras electrónicas (sistema digital). Consiste, en tomar un conjunto de señales físicas, convertirlas en tensiones eléctricas y digitalizarlas de manera que se puedan procesar en una computadora o PAC. Se requiere una etapa de acondicionamiento, que adecua la señal a niveles compatibles con el elemento que hace la transformación a señal digital. El elemento que hace dicha transformación es el módulo de digitalización o tarjeta de Adquisición de Datos (DAQ).Un ejemplo: Módulo ICP RS-485 Estos módulos son sistemas que funcionan perfectamente para cualquier uso distribuido de adquisición de datos y en sistemas en los que se necesite control. Pueden ser controlados por PC oPLC. Tienen la ventaja de poder comunicarse por medio del protocolo RS-485. Poseen además muchas otras ventajas; entre ellas proveen protección y buenas condiciones para un valioso rango de señales de control y sistemas. Modulo de adquisición de datos USB USB-3101FS El USB-3101FS es un USB des 4 canales, 100 kS/s que ponen al día simultáneamente el módulo de la salida analógica. ElUSB-3101FS también ofrece la protección de la sobretensión de ±30 V, la protección del cortocircuito, la interferencia baja, la tarifa de ciénaga rápida, la alta exactitud relativa, y la calibración NIST-detectable. El módulo de USB-3101FS incluye una barrera doble de tierradel aislamiento de la canal-a-tierra para la inmunidad de la seguridad y de ruido.El software incluido con el USB-3101FS es extenso, incluyendo TracerDAQ®, un software completamente equipado, de datos, la visión, y el uso del análisis; Library universal, bibliotecas de programas y conductores para los lenguajes de programación basados en Windows más populares; Biblioteca universal por los ejemplos de LabVIEW, del VIs y del programa para LabVIEW; e instalación de InstaCal, calibración, y utilidad de la prueba. Módulo de adquisición de datos con interface Modbus La linea DTL de transmisores con interface de comunicación Modbus RTU permite la fácil integración de señales analógicas o digitales a sistemas de supervisión para el análisis de peligros y puntos de control crítico (APPCC). Con hasta dos entradas analógicas universales por modulo, son una alternativa para incorporar entradas analógicas en PLCs y sistemas Scada. Las entradas del DTL son 3
aisladas de la alimentación y comunicación, lo que elimina los efectos creados por lazos atierra y fallos de puesta a tierra en sensores y equipamientos, protegiendo instrumentos y eliminando inestabilidades de medición. El DTL puede ser configurado y calibrado por la interface de comunicación. Acompañado por software SWDTL2C para Windows, la linea DTL de transmisores tiene 3 modelos, diferenciados por sus tipos de entrada o salida: DTL-2C, con 2 entradas analógicas universales; DTL-4C, con 4 entradas digitales contadoras; DTL-2R, con 2 salidas a relé temporizadas. Las entradas analógicas son programables para termopares (J, K, T, E, N, R, S, B), Pt100, mV, V, mA, con compensación interna de junta fría para termopares y de resistencia de cables para Pt100 (3hilos). Ofrecen detección de entrada abierta para termopares, Pt100 y mV y taza de muestreo para1 entrada analógica: 10 Hz para mV, V y mA. 5 Hz para termo cupla y Pt100. La resolución de las entradas analógicas es de 17 bits, con opción de linearización definida por el usuario para entradas analógicas. Las entradas digitales son, en tensión, de 4 a 35 V para activar, con corriente internamente limitada en 5 mA. Las salidas digitales son a relé SPDT 3 A / 250 Vca, carga resistiva, con alimentación de 10 a 35 Vcc. El consumo máximo es de 50 mA.La comunicación RS485 es de 2 hilos con protocolo Modbus RTU. Dirección y baud rate configurables (1.200 a 115.200 bps).
6.3 Diseño y aplicación de Interfaces El diseño de interfaz o ingeniería de la interfaz es el diseño de computadoras, aplicaciones, máquinas, dispositivos de comunicación móvil, aplicaciones de software, y sitios web enfocado en la experiencia de usuario y la interacción. Normalmente es una actividad multidisciplinar que involucra a varias ramas es decir al diseño y el conocimiento como el diseño gráfico, industrial, web, de software y la ergonomía; y está implicado en un amplio rango de proyectos, desde sistemas para computadoras, vehículos hasta aviones comerciales. Su objetivo es que las aplicaciones o los objetos sean más atractivos y además, hacer que la interacción con el usuario sea lo más intuitiva posible, conocido como el diseño centrado en el usuario. En este sentido las disciplinas del diseño industrial y gráfico se encargan de que la actividad a desarrollar se comunique y aprenda lo más rápidamente, a través de recursos como la gráfica, los pictogramas, los estereotipos y la simbología, todo sin afectar el funcionamiento técnico eficiente. De igual forma, las interfaces que interrelacionan en el diálogo entre usuariomáquina son periféricos que se pueden clasificar según el sentido de la comunicación: 4
Dispositivos d e entrada: usuario- máquina
el ordenador. Los sensores del dispositivo transforman la información en señales físicas que envían a un controlador o programa del sistema operativo para su interpretación.
micrófonos, cámaras, monitores táctiles, joysticks, lectores de tarjetas, códigos de barras, etc. Dispo sitivo s d e salida: máqu ina-usuario
usuario, unidades de significado mediante formas y símbolos empleados en la representación gráfica de la información, o el sonido en el caso de la representación auditiva.
cascos, etc.
6.3.1 Hombre-Máquina Una interfaz de usuario asistida por ordenador, actualmente una interfaz de uso, también conocida como interfaz hombre-máquina (IHM), forma parte del programa informático que se comunica con el usuario. En ISO 9241-110, el término interfaz de usuario se define como "todas las partes de un sistema interactivo (software o hardware) que proporcionan la información y el control necesarios para que el usuario lleve a cabo una tarea con el sistema interactivo". La interfaz de usuario / interfaz hombre-máquina (HMI) es el punto de acción en que un hombre entra en contacto con una máquina. El caso más simple es el de un interruptor: No se trata de un humano ni de una "máquina" (la lámpara), si no una interfaz entre los dos. Para que una interfaz hombre-máquina (HMI) sea útil y significativa para las personas, debe estar adaptada a sus requisitos y capacidades. Por ejemplo, programar un robot para que encienda la luz sería demasiado complicado y un interruptor en el techo no sería práctico para una luz en un sótano.
6.3.2 Máquina-máquina Los programadores de lenguajes como C#, VB y base de datos como SQL (sistemas, windows, web,Microsoft) una brecha que crea toda una capa lógica para manejar la interacción entre los procesos básicos automatizados, sus resultados y el proceso administrativo de los mismos (máquina-máquina). Tanto Rockwell con su RS-Logic 5000 como Siemens con su WinCC, permiten 5
ahora crear un capa lógica de programación de alto nivel capaz de interactuar con SQL (base de datos relacional) abriendo así todo un mundo de posibilidades de acción entre los procesos administrativos y los resultados de los procesos industriales automatizados. Obviamente esto trae como consecuencia que generalmente sea necesario conformar un equipo multidisciplinario para abordar el reto de la integración, sin embargo no es de asombrar que el personal que actualmente egrese de las universidades en el campo de la electrónica industrial este cada vez más capacitado en la rama de la informática. Particularmente siempre he pensado que a la informática se llega mejor desde la electrónica debido que esta última es la base de todo.
Bibliografía http://www.vignola.cl/pdf_secciones/01/1-01-19.pdf http://es.wikipedia.org/wiki/Adquisici%C3%B3n_de_datos http://www.directindustry.es/prod/measurement-computing/modulos-deadquisicion-de-datos-via-usb-28254-399228.html http://www.interempresas.net/MetalMecanica/FeriaVirtual/Producto-Modulos-deadquisicion-de-datos-DTL-21990.html
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