UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULT FACULTAD DE INGENIERIA INGENIERI A QUIMICA Y TEXTIL TEXTI L AREA ACADEMICA DE CURSOS COMPLEMENTARIOS CONTROLES ELECTRICOS Y AUTOMATIZACION
EL BRAZO ROBOTICO DE JOSNEY
Presentad !r" CARRION #ERRERA RODOLFO A$ C#AUCA AVALO OSCAR M$ GAMARRA RIVERA OMAR
L%&a ' Per( )*+,
DEDICATORIA
Dedicatoria Al Autor de nuestra movación académica, al Ing. Cosco Grimaney , por siempre mostrar Disposición Disposici ón
AGRADECIMIENTOS
y entrega a los alumnos.
A todas aquéllas personas que facilitaron la elaboración del presente trabajo, a nuestro profesor, prof esor, a nosotros mismos y a nuestras familias que nos apoyó económicamente en la elaboración del proyecto.
CAPITULO I TEORIA GENERAL SOBRE ROBOTICA 1.1
Definición
1.2
Historia
1.3
3 Leyes e !a Ro"ótica
1.#
Ro"ot
1.$
Bra%o Ro"ótico
CAPITULO II SENSORES 2.1
Genera!iaes
2$
2.2
&ar'(etros )enera!es e sensores
2.3
Sensores en Ro"ótica
2.#
&ro*ieaes e sensores en ro"ótica
2.$
C!asificación e sensores en ro"ótica
CAPITULO III ACT+ADORES 3.1
Historia
3.2
Definición
3.3
Act,aores E!-ctricos
3.#
Act,aores ec'nicos
CAP-TULO IV CONTROLADORES #.1
Intro,ccion a! Contro! A,to(atico
#.2
Contro! Too o Naa
#.3
Contro!aores &ID
#.#
&LC
#.$
Siste(as Scaa
#./
DCS
CAPITULO V
CARACTERISTICAS DEL ROBOT $.1
Caracteristicas &rinci*a!es e !os e!e(entos ,ti!i%aos en e! "ra%o.
CAPITULO VI
&ROGRAACION /.1
&ro)ra(a e f,nciona(iento.
CONCLUSIONES RECOMENDACIONES BIBLIOGRAFIA Y OTRAS FUENTES 1.0 Li"ros cons,!taos 2.0 &')inas e" cons,!taas
!
La robótica e !na ciencia o ra"a #e $a tecno$o%&a' (!e et!#ia e$ #ie)o * contr!cción #e "+(!ina ca,ace #e #ee",e)ar tarea rea$i-a#a ,or e$ er !"ano o (!e re(!ieren #e$ !o #e inte$i%encia. La ciencia * tecno$o%&a #e $a (!e #eri/a ,o#r&an er: e$ +$%ebra' $o a!tó"ata ,ro%ra"ab$e' $a "+(!ina #e eta#o' $a "ec+nica o $a infor"+tica.
La itoria #e $a robótica a eta#o !ni#a a $a contr!cción #e 2artefacto3' (!e trataban #e "ateria$i-ar e$ #eeo !"ano #e crear ere e"e4ante a nootro (!e no #ecar%aen #e$ traba4o. E$ in%eniero e,a)o$ Leonar#o Torre 5!e/e#o 6(!e contr!*ó e$ ,ri"er "an#o a #itancia ,ara ! tor,e#o a!to"ó/i$ "e#iante te$e%raf&a in i$o#recita a!to"+tico' e$ ,ri"er tranbor#a#or a7reo * otro "!co in%7nio8 ac!)ó e$ t7r"ino 2a!to"+tica3 en re$ación con $a teor&a #e $a a!to"ati-ación #e tarea tra#iciona$"ente aocia#a a $o !"ano.
9are$ Ca,e' !n ecritor ceco' ac!)o en 1;01 e$ t7r"ino Robot en ! obra #ra"+tica 2Ro!"< Uni/era$ Robot = R.U.R.3' a ,artir #e $a ,a$abra ceca Robbota' (!e i%nifica er/i#!"bre o traba4o for-a#o. E$ t7r"ino robótica e ac!)a#o ,or Iaac Ai"o/' #efinien#o a $a ciencia (!e et!#ia a $o robot. Ai"o/ creó ta"bi7n $a Tre Le*e #e $a Robótica. En $a ciencia ficción e$ o"bre a i"a%ina#o a $o robot /iitan#o n!e/o "!n#o' aci7n#oe con e$ ,o#er' o i",$e"ente a$i/i+n#ono #e $a $abore caera.La Robótica a a$can-a#o !n ni/e$ #e "a#!rebatante e$e/a#o en $o >$ti"o tie",o' * c!enta con !n correcto a,arato teórico. Sin e"bar%o' a$ intentar re,ro#!cir a$%!na tarea (!e ,ara $o !"ano on "!* enci$$a' co"o an#ar' correr o co%er !n ob4eto in ro",er$o' no e a obteni#o re!$ta#o atifactorio' e,ecia$"ente en e$ ca",o #e $a robótica a!tóno"a. Sin e"bar%o e e,era (!e e$ contin!o a!"ento #e $a ,otencia #e
$o or#ena#ore * $a in/eti%acione en inte$i%encia artificia$' /iión artificia$' $a robótica a!tóno"a * otra ciencia ,ara$e$a no ,er"itan acercarno !n ,oco "+ ca#a /e- a $o "i$a%ro o)a#o ,or $o ,ri"ero in%eniero * ta"bi7n a $o ,e$i%ro (!e no a#e$anta $a ciencia ficción.
: En 1;@' Ai"o/ ,!b$icó !n re$ato en $a (!e !no #e ! robot e /e ob$i%a#o a erir a !n er !"ano ,or e$ bien #e$ reto #e $a !"ani#a#. S!r%e a& !na n!e/a $e*' coni#era#a $a Le* Definiti/a' $a $$a"a#a Le* Cero' !,erior a to#a $a #e"+: Un robot no ,!e#e $ati"ar a $a !"ani#a# o' ,or fa$ta #e acción' ,er"itir (!e $a !"ani#a# !fra #a)o. 5!e#an#o a& "o#ifica#a $a ,ri"era $e*: Un robot no #ebe #a)ar a !n er !"ano' o ,er"itir' ,or inacción' (!e !n er !"ano !fra #a)o' a "eno (!e ta$ acción /io$e $a Le* Cero. Un robot no ,!e#e ca!ar #a)o a !n er !"ano ni' ,or o"iión' ,er"itir (!e !n er !"ano !fra #a)o. Un robot #ebe obe#ecer $a ór#ene #a#a ,or $o ere !"ano' a$/o c!an#o ta$e ór#ene entren en conf$icto con $a Pri"era Le*. Un robot a #e ,rote%er ! eitencia' ie",re (!e #ica ,rotección no entre en conf$icto con $a Pri"era o $a Se%!n#a Le*.
Una #e $a #efinicione "+ co",$eta * "+ co">n"ente !ti$i-a#o e $a ,ro,!eta ,or $a or%ani-ación Internaciona$ ,ara $a Etan#ari-ación 6ISO8: EI robot in#!tria$ e !n "ani,!$a#or "!$tif!nciona$' re,ro%ra"ab$e' #e ,oicione o "o/i"iento a!to"+tica"ente contro$a#o' con /ario e4e' ca,a- #e "ane4ar "ateria$e' ,arte' erra"ienta o intr!"ento e,ecia$i-a#o a tra/7 #e "o/i"iento /ariab$e ,ro%ra"a#o ,ara $a e4ec!ción #e /aria tarea. Con frec!encia tienen $a a,ariencia #e !no o /ario bra-o (!e ter"inan en !na "!)eca ! !ni#a# #e contro$ !ti$i-a !n ite"a #e "e"oria * a$%!na /ece ,!e#e /a$ere #e intr!"ento enore * a#a,ta#ore (!e re,on#en a et&"!$o #e$ "e#io a"biente * ! circ!ntancia' a& co"o $a a#a,tacione rea$i-a#a. Eta "+(!ina "!$tif!nciona$e on %enera$"ente #ie)a#a ,ara rea$i-ar f!ncione re,etiti/a * ,!e#en er a#a,ta#o a otra f!ncione in a$teracione ,er"anente en e$ e(!i,o. Un robot et+ confor"a#o ,or #o %ran#e !bite"a. . "o/i"iento * "ani,!$ación.
' (!e co",ren#en $a f!ncione #e
' (!e ,ro/ee $a "e"oria ,ro%ra"ab$e #e$ robot * ,er"ite ! incroni-ación con otra "+(!ina. Ete !bite"a e $a inte$i%encia #e$ robot' #e $a (!e #e,en#e ! f$eibi$i#a# * /erati$i#a#' o ca,aci#a# ,ara e4ec!tar #i/era tarea * incroni-are con otra "+(!ina. La ca,aci#a# #e "o/i"iento * "ani,!$ación #e !n robot' o efera #e inf$!encia' #e,en#e en %ran ,arte #e $a %eo"etr&a #e ! bra-o' "!)eca * "ano 6o act!a#or8. Lo %ra#o #e $iberta# #e ca#a !no 6o n>"ero #e "o/i"iento #iferente ,oib$e8 #eter"inan $a #etre-a * ca,aci#a# #e$ robot' a& "i"o ! coto * ! co",$e4i#a#. E$ e4ec!tor o act!a#or o erra"ienta fina$ /aria en f!nción #e $a tarea re(!eri#a' ,!e#e er ,or e4e",$o' !na ,in-a o ,ito$a #e o$#a#!ra #e ,int!ra' etc. Lo ,ri"ero robot e",e-aron ,ro#!cire a co"ien-o #e $a #7ca#a #e$ F * etaban #ie)a#o ,rinci,a$"ente ,ara traba4o #if&ci$e * ,e$i%roo. Lo traba4o te#ioo' $aborioo * re,etiti/o en $a in#!tria "an!fact!rera co"o $a car%a * #ecar%a #e orno #e f!n#ición' f!eron $e +rea #on#e $o robot f!eron a,$ica#o ata fina$i-ar e$ #ecenio #e 1;F. Con $o r+,i#o * contin!o a/ance en "icroe$ectrónica e infor"+tica a ,artir #e 1;H' f!eron #earro$$a#o $o robot ,ro%ra"a#o ,ara "ani,!$acione co",$e4a. Se co"en-aron a !ti$i-ar co"o a!i$iare #e $a ,ro#!cción en erie "!* %ran#e' tanto en $a $&nea #e ena"b$e en $a in#!tria "ec+nica co"o en $a in#!tria a!to"otri-. En eta >$ti"a a,arecieron $o robot #e ,int!ra * $o #e o$#a#!ra.
En $a act!a$ %eneración #e robot' $a etr!ct!ra "ec+nica re,reenta $a "a*or ,arte #e$ coto tota$ #e$ robot' ,ero #i"in!ir+ r+,i#a"ente en $a f!t!ra %eneracione #e robot a fa/or #e $a etr!ct!ra $ó%ica' #e contro$. E$ ob4eti/o #e $a ,rói"a %eneración e i"itar $o enti#o !"ano o #earro$$ar $a ca,aci#a# #e ,erce,ción enoria$ /iión' tacto' /o-' con $e a*!#a #e $o n!e/o a/ance en inte$i%encia artificia$. Eto n!e/o robot ten#r+n !na "a*or ca,aci#a# #e a,ren#i-a4e * #e interacción #in+"ica con e$ "e#io a"biente.
La intro#!cción #e $o robot a i#o faci$ita#a ,or $a t7cnica #e or%ani-ación * #i/iión #e$ traba4o' obre to#o en $a ,ro#!cción en "aa' baa#a en $a "a*or e,ecia$i-ación' i",$ificación * re,eti/i#a# #e $a tarea ,ro#!cti/a' $o (!e a faci$ita#o e$ #ie)o * ,ro%ra"ación #e $o robot. Entre $a ,rinci,a$e a,$icacione no in#!tria$e #e$ robot e neceario "encionar ! !ti$i-ación en ,$anta #e ener%&a n!c$ear' en $a e,$oración !b"arina' $a "iner&a' contr!ccione' a%ric!$t!ra' "e#icina etc. La ,rinci,a$e a,$icacione in#!tria$e on $a i%!iente: a. !n#ición en "o$#e 6#ieJcatin%8. Eta f!e $a ,ri"era a,$icación in#!tria$. b. So$#a#!ra #e P!nto. Act!a$"ente e $a ,rinci,a$ +rea $a ,reente %eneración #e robot. A",$ia"ente !ti$i-a#a en $a in#!tria a!to"otri-. En ,ro"e#io' ete ti,o #e robot re#!ce a $a "ita# $a f!er-a $abora$ necearia. c. So$#a#!ra #e Arco. No re(!iere #e "o#ificacione !tancia$e en e$ e(!i,o #e o$#a#!ra * a!"enta $a f$eibi$i#a# * $a /e$oci#a#. #. Ko$#ea#o ,or Etr!ión. De %ran I",ortancia ,or creciente #e"an#a #e ,arte e,ecia$i-a#a #e %ran co",$e4i#a# * ,reciión. e. or4a#o 6or%$n%8. La ,rinci,a$ a,$icación e $a "ani,!$ación #e ,arte "et+$ica ca$iente. f. A,$icacione #e Prena#o 6,re or8. Parte *' ,ana$e #e /e&c!$o * etr!ct!ra #e a/ione' e$ectro#o"7tico * otro ,ro#!cto "eta$"ec+nico. Eta e !n +rea #e r+,i#o #earro$$o #e n!e/o ti,o #e robot. %. Pint!ra * Trata"iento #e S!,erficie. E$ "e4ora"iento #e $a con#icione #e traba4o * $a f$eibi$i#a# an i#o $a ,rinci,a$e ra-one ,ara e$ #earro$$o #e eta a,$icacione. . Ko$#ea#o P$+tico. Decar%a #e "+(!ina #e in*ección #e "o$#e' car%a #e "o$#e' ,a$eti-ación * e",a(!e #e "o$#e' etc. A$ta contrib!ción a$ "e4ora"iento #e $a con#icione #e traba4o' a$ aorro #e "ano obra' a $a re#!cción #e$ tie",o #e ,ro#!cción' * a$ a!"ento #e $a ,ro#!cti/i#a#. i. A,$icacione en $a !n#ición. Car%a * #ecar%a #e "+(!ina' "ane4o #e "ateria$e ca$iente' "ane4o #e "o$#e' etc. La #if&ci$e con#icione #e traba4o acen neceario $o robot.' a!n(!e a i#o "!* #if&ci$ ! #ie)o * eficacia.
4. Car%a * Decar%a #e K+(!ina erra"ienta. Lo robot a!"entan $a f$eibi$i#a# * /erati$i#a# #e $a "+(!ina erra"ienta * ,er"iten ! artic!$ación entre i. Contrib!*en a$a re#!cción #e toc' "ini"i-an coto #e$ traba4o #irecto e in#irecto' a!"entan $a ca$i#a# #e $a ,ro#!cción * "ai"i-ar $a !ti$i-ación #e$ e(!i,o. . En a,arato * "a(!inaria e$7ctrica * e$ectrónica' 4!%!ete' in%enier&a "ec+nica' in#!tria$ a!to"otri-' etc.
Eta #i/era a,$icacione in#!tria$e i",$ican $a c$aificación #e $o robot en c!atro ti,o #e o,eracione efect!a#a: A. Robot #e "ane4o #e "ateria$e: car%a * #ecar%a #e "+(!ina erra"ienta' "o$#ea#o #e ,$+tico. B. Robot. #e trata"iento #e !,erficie: ,int!ra' Ia ,ie-a' C. Robot #e en ena"b$a4e * tranferencia. D. Robot. #e o$#a#!ra E. Robot #e ,rocea"iento ,or ca$or "o$#ea#o' ,rena#o' etc.
Un robot et+ for"a#o ,or $o i%!iente e$e"ento: etr!ct!ra "ec+nica' tran"iione' act!a#ore' enore' e$e"ento ter"ina$e * contro$a#or. A!n(!e $o e$e"ento e",$ea#o en $o robot no on ec$!i/o #e eto 6"+(!ina erra"ienta * otra "!ca "+(!ina e",$ean tecno$o%&a e"e4ante8' $a a$ta ,retacione (!e e ei%en a $o robot an "oti/a#o (!e en e$$o e e",$een e$e"ento con caracter&tica e,ec&fica. La contit!ción f&ica #e $a "a*or ,arte #e $o robot in#!tria$e %!ar#a cierta i"i$it!# con $a anato"&a #e $a etre"i#a#e !,eriore #e$ c!er,o !"ano' ,or $o (!e' en ocaione' ,ara acer referencia a $o #itinto e$e"ento (!e co",onen e$ robot' e !an t7r"ino co"o cint!ra' o"bro' bra-o' co#o' "!)eca' etc.
Lo e$e"ento (!e for"an ,arte #e $a tota$i#a# #e$ robot on: M Kani,!$a#or M Contro$a#or M Di,oiti/o #e entra#a * a$i#a #e #ato MDi,oiti/o e,ecia$e
Kec+nica"ente' e e$ co",onente ,rinci,a$. Et+ for"a#o ,or !na erie #e e$e"ento etr!ct!ra$e ó$i#o o e$abone !ni#o "e#iante art ic! $ac ione (!e ,er"iten !n "o/i"iento re$ati/o entre ca#a #o e$abone conec!ti/o.
La ,arte (!e confor"an e$ "ani,!$a#or reciben' entre otro' $o no"bre #e: c!er,o' bra-o' " !) ec a * act!a#or fina$ 6o e$e"ento ter"ina$8. A ete >$ti"o e $e conoce abit!a$"ente co"o a,reenor' %arra' ,in-a o %ri,,er .
Ca#a artic!$ación ,ro/ee a$ robot #e' a$ "eno' !n %ra#o #e $ibert a#. En otra ,a$abra' $a artic!$acione ,er"iten a$ "ani,!$a#or rea$i-ar "o/i"iento: M Linea$e (!e ,!e#en er ori-onta$e o /ertica$e.
M An%!$are 6,or artic!$ación8
6En $o #o cao $a $&nea ro4a re,reenta $a tra*ectoria e%!i#a ,or e$ robot8.
Eiten #o ti,o #e artic!$ación !ti$i-a#o en $a 4!nta #e$ "ani,!$a#or: M
J 4!nta en $a (!e e$ e$abón e a,o*a en !n #e$i-a#or $inea$. Act>a $inea$"ente "e#iante $o torni$$o inf&n #e $o "otore' o $o ci$in#ro.
M J 4!nta %iratoria a "en!#o "ane4a#a ,or $o "otore e$7ctrico * $a tran"iione' o ,or $o ci$in#ro i#r+!$ico * ,a$anca.
B+ica"ente' $a orientación #e !n e$abón #e$ "ani,!$a#or e #eter"ina "e#iante $o e$e"ento ro$$ ' ,itc * *a
A $a "!)eca #e !n "ani,!$a#or $e corre,on#en $o i%!iente "o/i"iento o %ra#o #e $iberta#: %iro 6an# rotate 8' e$e/ación 6rit f$e 8 * #e/iación 6rit rotate 8 co"o $o "!etra e$ "o#e$o inferior' a!n(!e cabe acer notar (!e eiten "!)eca (!e no ,!e#en rea$i-ar $o tre ti,o #e "o/i"iento.
E$ ac t!a#o r fina $ 6%ri,,er 8 e !n #i,oiti/o (!e e !ne a $a "!)eca #e$ bra-o #e$ robot con $a fina$i#a# #e acti/ar$o ,ara $a rea$i-ación #e !na tarea e,ec&fica. La ra-ón ,or $a (!e eiten #itinto ti,o #e e$e"ento ter"ina$e e' ,recia"ente' ,or $a f!ncione (!e rea$i-an. Lo #i/ero ti,o ,o#e"o #i/i#ir$o en #o %ran#e cate%or&a: ,in-a * erra"ienta. Se #eno"ina P!nto #e Centro #e erra"ienta 6TCP' Too$ Center Point 8 a$ ,!nto foca$ #e $a ,in-a o erra"ienta. Por e4e",$o' e$ TCP ,o#r&a etar en $a ,!nta #e !na antorca #e $a o$#a#!ra.
Co"o ! no"bre in#ica' e e$ (!e re%!$a ca#a !no #e $o "o/i"iento #e$ "ani,!$a#or' $a accione' c+$c!$o * ,rocea#o #e $a infor"ación. E$ contro$a#or recibe * en/&a e)a$e a otra "+(!inaJerra"ienta 6,or "e#io #e e)a$e #e entra#a=a$i#a8 * a$"acena ,ro%ra"a. Eiten /ario %ra#o #e contro$ (!e on f!nción #e$ ti,o #e ,ar+"etro (!e e re%!$an' $o (!e #a $!%ar a $o i%!iente ti,o #e contro$a#ore: M
De ,oición: e$ contro$a#or inter/iene >nica"ente en e$ contro$ #e $a ,oición #e$ e$e"ento ter"ina$
M
Cine"+tico: en ete cao e$ contro$ e rea$i-a obre $a ,oición * $a /e$oci#a#
M
Din+"ico: a#e"+ #e re%!$ar $a /e$oci#a# * $a ,oición' contro$a $a ,ro,ie#a#e #in+"ica #e$ "ani,!$a#or * #e $o e$e"ento aocia#o a 7$
M A#a,tati/o: en%$oba to#a $a re%!$acione anteriore *' a#e"+' e oc!,a #e contro$ar $a /ariación #e $a caracter&tica #e$ "ani,!$a#or a$ /ariar $a ,oición Otra c$aificación #e contro$ e $a (!e #itin%!e entre contro$ en b!c$e abierto * contro$ en b!c$e cerra#o. E$ contro$ en b!c$e abierto #a $!%ar a "!co errore' * a!n(!e e "+ i",$e * econó"ico (!e e$ contro$ en b!c$e cerra#o' no e a#"ite en a,$icacione in#!tria$e en $a (!e $a eactit!# e !na c!a$i#a# i",recin#ib$e. La in"ena "a*or&a #e $o robot (!e o* #&a e !ti$i-an con fine in#!tria$e e contro$an "e#iante !n ,roceo en b!c$e cerra#o' e #ecir' "e#iante !n b!c$e #e rea$i"entación. Ete contro$ e $$e/a a cabo con e$ !o #e !n enor #e $a ,oición rea$ #e$ e$e"ento ter"ina$ #e$ "ani,!$a#or. La infor"ación recibi#a #e#e e$ enor e co",ara con e$ /a$or inicia$ #eea#o * e act>a en f!nción #e$ error obteni#o #e for"a ta$ (!e $a ,oición rea$ #e$ bra-o coinci#a con $a (!e e ab&a etab$eci#o inicia$"ente.
Lo "+ co"!ne on: tec$a#o' "onitor * ca4a #e co"an#o 6teac ,en#ant 8.
En e$ #ib!4o e tiene !n contro$a#or 6co",!ter "o#!$e8 (!e en/&a e)a$e a $o "otore #e ca#a !no #e $o e4e #e$ robot * $a ca4a #e co"an#o 6teac ,en#ant 8 $a c!a$ ir/e ,ara ene)ar$e $a ,oicione a$ "ani,!$a#or #e$ robot.
La i%!iente fi%!ra "!etra !n teac ,en#at ,ara !n ti,o #e robot in#!tria$.
Lo #i,oiti/o #e entra#a * a$i#a ,er"iten intro#!cir *' a ! /e-' /er $o #ato #e$ contro$a#or. Para "an#ar intr!ccione a$ contro$a#or * ,ara #ar #e a$ta ,ro%ra"a #e contro$' co">n"ente e !ti$i-a !na co",!ta#ora a#iciona$. E neceario ac$arar (!e a$%!no robot >nica"ente ,oeen !no #e eto co",onente. En eto cao' !no #e $o co",onente #e entra#a * a$i#a ,er"ite $a rea$i-ación #e to#a $a f!ncione.
La e)a$e #e entra#a * a$i#a e obtienen "e#iante tar4eta e$ectrónica inta$a#a en e$ contro$a#or #e$ robot $a c!a$e $e ,er"iten tener co"!nicación con otra "+(!inaJ erra"ienta
Se ,!e#en !ti$i-an eta tar4eta ,ara co"!nicar a$ robot' ,or e4e",$o' con $a "+(!ina #e contro$ n!"7rico 6torno' ...8. Eta tar4eta e co",onen #e re$e/a#ore' $o c!a$e "an#an e)a$e e$7ctrica (!e #e,!7 on inter,reta#a en !n ,ro%ra"a #e contro$. Eta e)a$e no ,er"iten contro$ar c!+n#o #ebe entrar e$ robot a car%ar !na ,ie-a a $a"+(!ina' c!an#o #eben e",e-ar a f!ncionar $a "+(!ina o e$ robot' etc. Entre eto e enc!entran $o e4e (!e faci$itan e$ "o/i"iento tran/era$ #e$ "ani,!$a#or * $a etacione #e ena"b$a4e' (!e on !ti$i-a#a ,ara !4etar $a #itinta ,ie-a#e traba4o.
En $a etación #e$ robot Ko/e Kater E 6Kit!bii8 re,reenta#a en $a fi%!ra e ,!e#en encontrar $o i%!iente #i,oiti/o e,ecia$e: A. Etación #e ,oición obre e$ tran,orta#or ,ara $a car%a=#ecar%a #e ,ie-a #e traba4o. B. E4e tran/era$ ,ara a!"entar e$ /o$!"en #e traba4o #e$ robot. C. Etación #e in,ección ,or co",!ta#ora inte%ra#a con e$ robot. D. Etación #e ena"b$e. E$ robot c!enta con e)a$e #e entra#a=a$i#a ,ara ,o#er rea$i-ar $a inte%ración #e ! f!nción incor,oran#o eto e$e"ento.
A contin!ación e #ecriben $a caracter&tica "+ re$e/ante ,ro,ia #e $o robot * e ,ro,orcionan /a$ore concreto #e $a "i"a' ,ara #eter"ina#o "o#e$o * a,$icacione.
M
Gra#o #e $ibert a#
M
E , ac io # e tr ab a 4o
M
Preciión #e $o "o/i"iento
M
C a , ac i#a # # e ca r%a
M
e $oc i#a#
M
T i, o # e ac t! a # o re
M
Pro%ra"abi$i#a#
17
Ca#a !no #e $o "o/i"iento in#e,en#iente 6%iro * #e,$a-a"iento8 (!e ,!e#e rea$i-ar ca#a artic!$ación con re,ecto a $a anterior. Son $o ,ar+"etro (!e e ,recian ,ara #eter"inar $a ,oición * $a orientación #e$ e$e"ento ter"ina$ #e$ "ani,!$a#or. E$ n>"ero #e %ra#o #e $iberta# #e$ robot /iene #a#o ,or $a !"a #e $o GDL #e $a artic!$acione (!e $o co",onen. P!eto (!e $a art ic! $ac ione e",$ea#a !e$en er >nica"ente #e rotación * ,ri"+tica' con !n o$o %ra#o #e $iberta# ca#a !na' e$ n>"ero #e GDL #e$ robot !e$e coinci#ir con e$ n>"ero #e artic!$acione (!e $o co",onen.
P!eto (!e ,ara ,oicionar * orientar !n c!er,o #e c!a$(!ier "anera en e$ e,acio on neceario ei ,ar+"etro' tre ,ara #efinir $a ,oición * tre ,ara $a orientación' i e ,reten#e (!e !n robot ,oicione * oriente ! etre"o 6* con 7$ $a ,ie-a o erra"ienta "ani,!$a#a8 #e c!a$(!ier "o#o en e$ e,acio' e ,reciar+ a$ "eno ei %ra#o #e $iberta#.
18
Un "a*or n>"ero #e %ra#o #e $iberta# con$$e/a !n a!"ento #e $a f$eibi$i#a# en e$ ,oiciona"iento #e$ e$e"ento ter"ina$. A!n(!e $a "a*or&a #e $a a,$icacione in#!tria$e re(!ieren F GDL' co"o $a #e $a o$#a#!ra' "ecani-a#o * ,a$eti-ación' otra "+ co",$e4a re(!ieren !n n>"ero "a*or' ta$ e e$ cao en $a $abore #e "onta4e. Si e traba4a en !n entorno con obt+c!$o' e$ #otar a$ robot #e %ra#o #e $iberta# a#iciona$e $e ,er"itir+ acce#er a ,oicione * orientacione #e ! etre"o a $a (!e' co"o conec!encia #e $o obt+c!$o' no !bieran $$e%a#o con ei %ra#o #e $iberta#. Otra it!ación frec!ente e #otar a$ robot #e !n %ra#o #e $iberta# a#iciona$ (!e $e ,er"ita #e,$a-are a $o $ar%o #e !n carri$ a!"entan#o a& e$ /o$!"en #e$ e,acio a$ (!e ,!e#e acce#er. Tarea "+ enci$$a * con "o/i"iento "+ $i"ita#o' co"o $a #e $a ,int!ra * ,a$eti-ación' !e$en ei%ir o GDL. C!an#o e$ n>"ero #e %ra#o #e $iberta# #e$ robot e "a*or (!e $o neceario ,ara rea$i-ar !na #eter"ina#a tarea e #icen (!e e$ robot e re#!n#ante. Ober/an#o $o "o/i"iento #e$ bra-o * #e $a "!)eca' ,o#e"o #eter"inar e$ n>"ero #e %ra#o #e $iberta# (!e ,reenta !n robot. Genera$"ente' tanto en e$ bra-o co"o en $a "!)eca' e enc!entra !n abanico (!e /a #e#e !no ata $o tre GDL. Lo %ra#o #e $iberta# #e$ bra-o #e !n "ani,!$a#or et+n #irecta"ente re$aciona#o con !anato"&a o confi%!ración.
La #i"enione #e $o e$e"ento #e$ "ani,!$a#or' 4!nto a $o %ra#o #e $iberta#' #efinen $a -ona #e traba4o #e$ robot' caracter&tica f!n#a"enta$ en $a fae #e e$ección e i",$antación #e$ "o#e$o a#ec!a#o. La -ona #e traba4o e !b#i/i#e en +rea #iferencia#a entre &' ,or $a acceibi$i#a# e,ecifica #e$ e$e"ento ter"ina$ 6a,reenor o erra"ienta8' e #iferente a $a (!e ,er"ite orientar$o /ertica$"ente o con e$ #eter"ina#o +n%!$o #e inc$inación. Ta"bi7n (!e#a retrin%i#a $a -ona #e traba4o ,or $o $i"ite #e %iro * #e,$a-a"iento (!e eiten en $a artic!$acione.
E$ /o$!"en #e traba4o #e !n robot e refiere >nica"ente a$ e,acio #entro #e$ c!a$ ,!e#e #e,$a-are e$ etre"o #e ! "!)eca. Para #eter"inar e$ /o$!"en #e traba4o no e to"a en c!enta e$ act!a#or fina$. La ra-ón #e e$$o e (!e a $a "!)eca #e$ robot e $e ,!e#en a#a,tar %ri,,er #e #itinto ta"a)o.
19
Para i$!trar $o (!e e conoce co"o /o$!"en #e traba4o re%!$ar * /o$!"en #e traba4o irre%!$ar' to"are"o co"o "o#e$o /ario robot.
E$ robo t ca rt e ian o * e$ robot ci$&n#rico ,reentan /o$>"ene #e traba4o re%!$are. E$ robot carteiano %enera !na fi%!ra c!bica
E$ robot #e c on fi%! rac ió n c i$&n#r ic a ,reenta !n /o$!"en #e traba4o ,areci#o a !n ci$in#ro 6nor"a$"ente ete robot no tiene !na rotación #e ?F8
Por ! ,arte' $o robot (!e ,oeen !na con fi%! rac ió n ,o $a r' $o #e bra-o artic!$a#o * $o "o#e$o S CAR A ,reentan !n /o$!"en #e traba4o irre%!$ar.
20
Para #eter"inar e$ /o$!"en #e traba4o #e !n robot in#!tria$' e$ fabricante %enera$"ente in#ica !n ,$ano con $o $&"ite #e "o/i"iento (!e tiene ca#a !na #e $a artic!$acione #e$ robot' co"o en e$ i%!iente cao:
21
La ,reciión #e "o/i"iento en !n robot in#!tria$ #e,en#e #e tre factore:
M
reo $!c ió n e , ac ia $
M
e ac tit! #
M
re,etibi$i#a#
La reo$!ción e,acia$ e #efine co"o e$ incre"ento "+ ,e(!e)o #e "o/i"iento en (!e e$ robot ,!e#e #i/i#ir ! /o$!"en #e traba4o. La ineactit!#e "ec+nica e enc!entran etreca"ente re$aciona#a con $a ca$i#a# #e $o co",onente (!e confor"an $a !nione * $a artic!$acione. Co"o e4e",$o #e ineactit!#e "ec+nica ,!e#en citare $a o$%!ra #e $o en%rana4e' $a tenione en $a ,o$ea' $a f!%a #e f$!i#o' etc7tera.
22
Un enor e !n #i,oiti/o ca,a- #e #etectar "a%nit!#e f&ica o (!&"ica' $$a"a#a /ariab$e #e intr!"entación' * tranfor"ar$a en /ariab$e e$7ctrica. La /ariab$e #e intr!"entación ,!e#en er ,or e4e",$o: te",erat!ra' inteni#a# $!"&nica' #itancia' ace$eración' inc$inación' #e,$a-a"iento' ,reión' f!er-a' torión' !"e#a#' "o/i"iento' ,' etc. Una "a%nit!# e$7ctrica ,!e#e er !na reitencia e$7ctrica 6co"o en !na RTD8' !na ca,aci#a# e$7ctrica 6co"o en !n enor #e !"e#a#8' !na Tenión e$7ctrica 6co"o en !n ter"o,ar8' !na corriente e$7ctrica 6co"o en !n fototranitor8' etc. Un enor e #iferencia #e !n tran#!ctor en (!e e$ enor et+ ie",re en contacto con $a /ariab$e #e intr!"entación con $o (!e ,!e#e #ecire ta"bi7n (!e e !n #i,oiti/o (!e a,ro/eca !na #e ! ,ro,ie#a#e con e$ fin #e a#a,tar $a e)a$ (!e "i#e ,ara (!e $a ,!e#a inter,retar otro #i,oiti/o. Co"o ,or e4e",$o e$ ter"ó"etro #e "erc!rio (!e a,ro/eca $a ,ro,ie#a# (!e ,oee e$ "erc!rio #e #i$atare o contraere ,or $a acción #e $a te",erat!ra. Un enor ta"bi7n ,!e#e #ecire (!e e !n #i,oiti/o (!e con/ierte !na for"a #e ener%&a en otra. rea #e a,$icación #e $o enore: In#!tria a!to"otri-' robótica' in#!tria aeroe,acia$' "e#icina' in#!tria #e "an!fact!ra' etc. Lo enore ,!e#en etar conecta#o a !n co",!ta#or ,ara obtener /enta4a co"o on e$ acceo a !na bae #e #ato' $a to"a #e /a$ore #e#e e$ enor' etc
Ran%o #e /a$ore #e $a "a%nit!# #e entra#a co",ren#i#o entre e$ "+i"o * e$ "&ni"o #etectab$e ,or !n enor. Diferencia a$%ebraica entre $o /a$ore !,erior e inferior #e$ ca",o #e "e#i#a #e$ intr!"ento. Diferencia entre e$ /a$or "e#i#o * e$ /a$or /er#a#ero
Error abo$!to re!$ta#o /a$or /er#a#ero Error re$ati/o error abo$!to = /a$or /er#a#ero
2
Son re!$ta#o #e !na /arie#a# #e factore:
Interferir o "o#ificar /ariab$e 6te",erat!ra8. Drift 6ca"bio en $a etr!ct!ra f&ica o (!&"ica8. E$ ,roceo #e "e#i#a ace /ariar $a "a%nit!# 6tran"ior8. E$ "e#io #e tran"iión ace /ariar $a e)a$ 6aten!ación8. Errore !"ano. P!e#en er corre%i#o con "7to#o #e co",enación.
Ta"bi7n #eno"ina#o r!i#o: e)a$ (!e no contiene infor"ación.
Para (!e !n robot ,!e#a na/e%ar' e neceario (!e cono-ca #ón#e e enc!entra. Eto inc$!*e $a abi$i#a# ,ara $a $oca$i-ación %$oba$ #e$ robot a& co"o e$ ratreo #e$ ca"bio #e $a ,oición c!an#o $a ,oición e conoci#a.
Un tran#!ctor e' en %enera$' !n #i,oiti/o (!e con/ierte !na e)a$ #e !n ti,o #e ener%&a en otro. Da#o (!e a* ei ti,o #e e)a$e: "ec+nica' t7r"ica' "a%n7tica' e$7ctrica' ó,tica * "o$ec!$are 6(!&"ica8' c!a$(!ier #i,oiti/o (!e con/ierta !na e)a$ #e !n ti,o en !na e)a$ #e otro ti,o #eber&a coni#erare !n tran#!ctor. En robótica "ó/i$ !n enor !ti$i-a !n tran#!ctor (!e ca,ta infor"ación #e$ entorno ,ara er !ti$i-a#a ,or e$ robot. En %enera$' $a etr!ct!ra #e !n enor co",$eto e co",one #e $o i%!iente:
Contro$a#or #e$ tran#!ctor. Si eite' e e$ e$e"ento interfa- entre e$ !!ario #e$ enor * e$ tran#!ctor. Por e4e",$o' a* circ!ito contro$a#ore (!e in#ican c!+n#o * có"o e #ebe acer
!na "e#i#a' etc. Tran#!ctor. Con/ierte $a /ariacione #e !na "a%nit!# f&ica en /ariacione #e !na "a%nit!#
e$7ctrica 6e)a$8. Acon#iciona"iento #e $a e)a$. Si eite' rea$i-a $a f!nción #e "o#ificar $a e)a$ entre%a#a ,or e$ tran#!ctor ,ara obtener !na e)a$ a#ec!a#a 6a",$ificación' $inea$i-ación' etc8. Con e$ a/ance #e $a e$ectrónica #i%ita$' ca#a /e- $o circ!ito acon#iciona#ore on "+ enci$$o.
Lo enore tienen !na ,ro,ie#a#e (!e e #eben tener en c!enta en c!a$(!ier #earro$$o robótico' * on:
2!
. Se refiere a $a /e$oci#a# a $a (!e e$ enor %enera n!e/a "e#i#a. Eto ace (!e !no enore ean a,ro,ia#o ,ara traba4ar en tie",o rea$ * en contin!o' * otro ó$o e !en en "o"ento "!* e,ec&fico. Inc$!*e e$ n>"ero #e "e#i#a e,!ria (!e #a !n enor' e$ error "e#io #e "e#i#a * e$ n>"ero "e#io #e "e#i#a ,er#i#a. Se refiere a $a to$erancia (!e tiene !n enor a ca"bio en e$ "e#io #e f!nciona"iento. Ete a,ecto e otra barrera a $a ora #e fabricar !n robot' *a (!e $o enore (!e re(!ieren %ran ca,aci#a# co",!taciona$ ob$i%an a !na ,retacione "&ni"a en e$ robot #e $a (!e ,!e#e no #i,oner. Ete a,ecto !e$e ir !ni#o a$ cote * $a /e$oci#a# #e o,eración. Son a,ecto "!* i",ortante a tener en c!enta' *a (!e inf$!*en en $a a!tono"&a * e$ ta"a)o #e$ robot.
Lo enore e ,!e#en c$aificar #e "!ca "anera' ,ero !na #e $a "+ co"!ne e #i/i#ir$o en enore ,ro,rioce,ti/o * eteroce,ti/o. E $a c$aificación "+ !ti$i-a#a en robótica "ó/i$. La ,ro,rioce,ción e refiere a $a ,erce,ción #e$ eta#o interno #e$ robot ,or e4e",$o' "e#i#a #e car%a #e bater&a' ,oición #e$ robot' etc. La eteroce,ción e refiere a $a ,erce,ción #e a,ecto eterno a$ robot ,or e4e",$o' te",erat!ra' ,reión' $oca$i-ación #e ob4eto.
A contin!ación e #eta$$an $o enore eteroce,ti/o "+ !ti$i-a#o en robótica "ó/i$.
Lo enore #e !$traoni#o on !na tecno$o%&a #e "e#i#a acti/a en #on#e e e"ite !na e)a$ !$traónica en for"a #e ,!$o' ,ara ,oterior"ente recibir e$ ref$e4o #e $a "i"a o eco. Se ,!e#en e,$otar #iferente a,ecto #e $a e)a$ ref$e4a#a: e$ tie",o #e /!e$o o $a aten!ación. Lo enore #e !$traoni#o et+n for"a#o ,or !na c+,!$a e"iora * otra rece,tora it!a#a a$ $a#o #e $a e"iora o bien ,or !n tran#!ctor (!e act>a #e e"ior * rece,tor. En $o robot "ó/i$e e !e$en "ontar en $a ,eriferia' #e for"a (!e $o enore e enc!entren e,ara#o a inter/a$o !nifor"e a $o $ar%o #e$ contorno #e$ robot. Eto e ace a& ,or(!e eto enore on barato. Una etrate%ia a$ternati/a e co$ocar !n enor "onta#o en !na ,$atafor"a rotatoria' obtenien#o a& o"ni#irecciona$i#a#. 2"
La for"a et+n#ar #e !ar !n enor !$traónico e #ar !n i",!$o corto' ,ero #e %ran /o$ta4e * a a$ta frec!encia' a $a c+,!$a e"iora ,ara ,ro#!cir !na on#a !$traónica. Si $a on#a !$traónica /ia4a
#irecta"ente contra !n obt+c!$o' rebota' * /!e$/e #irecta"ente ata e$ rece,tor. La #itancia (!e a* entre e$ enor * e$ ob4eto e $a "ita# #e $a #itancia (!e a recorri#o $a e)a$ * e ca$c!$a: #on#e # e $a #itancia a$ ob4eto' c e $a /e$oci#a# #e$ oni#o en e$ aire' * t e e$ tie",o (!e tar#a $a e)a$ #e#e (!e e e"ite ata (!e e recibe. La /e$oci#a# #e$ oni#o #e,en#e #e $a te",erat!ra * e ca$c!$a a,roi"a#a"ente:
#on#e T /iene #a#o en %ra#o Ce$i! * c e ??1 "=.
La /e$oci#a# #e$ oni#o e /ariab$e. La ec!ación anterior e !na a,roi"ación' *a (!e $a /e$oci#a#
#e$ oni#o ta"bi7n /iene afecta#a ,or $a #eni#a# #e$ aire' $a !"e#a# * $a concentración #e ,o$/o en e$ aire. En entorno t&,ico $a /e$oci#a# #e $a $!- ,!e#e /ariar !n 0V #e !n $!%ar a otro.
E$ tie",o en b$anco 6b$an:in% ti"e8. E neceario %!ar#ar !n ,e(!e)o tie",o #e#e (!e e e"ite
ata (!e e ,re,ara a$ rece,tor ,ara recibir' con e$ ob4eti/o #e (!e no e /ea inf$!encia#o ,or $a on#a (!e a$e #e$ e"ior. Ete tie",o e #eno"ina tie",o en b$anco' * %enera$"ente $i"ita $a "e#i#a "&ni"a #e #itancia #e ? a 1 c" #e,en#ien#o #e $a ,otencia #e $a e)a$ e"iti#a.
La aten!ación . La on#a !$traónica (!e a$e #e$ e"ior e /a #i,eran#o * aten!an#o e%>n
a/an-a en e$ "e#io' #e "anera (!e c!anto "+ tar#a e$ eco en $$e%ar a$ rece,tor' "+ #7bi$ e e,era (!e ea. Otro factor (!e inf$!*e en $a a",$it!# #e$ eco e $a !,erficie #e$ ob4eto. Si e ca$c!$a $a #itancia a !n ob4eto ,or e$ tie",o #e /!e$o #e $a e)a$' eta $i"itación no inf$!*e "+ (!e en $a #itancia "+i"a (!e e (!iere $$e%ar a "e#ir.
E$ +n%!$o #e "e#i#a 6fie$# of /ie8. La e)a$ e"iti#a tiene !n ,erfi$ #e a",$it!#e co",$e4o' co"o
e "!etra en $a fi%!ra 0.0.a Por e$$o' !n eco (!e /!e$/e no necearia"ente ,er"ite ca$c!$ar #e for"a ,recia $a $oca$i-ación #e$ ob4eto !an#o i",$e"ente e$ tie",o #e /!e$o #e $a e)a$' *a (!e e$ eco ,!e#e ,ro/enir #e c!a$(!ier $!%ar #e$ e,acio (!e e enc!entre en e$ frente #e on#a 2#
!$traónico' /er fi%!ra 0.0.b. La frec!encia #e $a on#a (!e e e"ite !e$e er #e !no J-. C!anto "a*or ea $a frec!encia "+ #irecciona$ e $a on#a' ,ero e aten>a "+.
i%!ra 0.0
La ref$eione: on e$ i",e#i"ento "+ erio ,ara ,o#er #etectar $a ,oición #e !n ob4eto a ,artir #e$ eco (!e e recibe. A frec!encia !$traónica' $a !,erficie #e $a "a*or&a #e $o ob4eto ref$e4an $a on#a' #e "anera (!e !na on#a ac>tica (!e inci#a #e for"a "!* ob$ic!a en !n ob4eto' e ref$e4a en !na #irección #iferente a $a #e retorno acia e$ rece,tor' /er i%!ra 0.?. Si e recibe !n eco' no e ,!e#e ae%!rar (!e e$ eco ea !n re!$ta#o #e !na erie #e co",$e4a ref$eione ,or e$ entorno. i%!ra 0.? Efecto #e $a ref$eión
CroJTa$: . Se ,ro#!ce i e$ eco %enera#o ,or !n enor e recibi#o ,or otro (!e en ee "o"ento
et+ "i#ien#o' co"o e "!etra en $a i%!ra 0.. Ete ,rob$e"a e e/ita #e4an#o !n tie",o entre $a "e#i#a #e #o enore #e !$traoni#o #iferente.
i%!ra 0.
Si e ana$i-a $a ,otencia #e $a on#a e"iti#a' c!an#o "a*or ea "a*ore #itancia e ,!e#en "e#ir' "+ ,rob$e"a eiten con $a ref$eione * $a #itancia "&ni"a #e "e#i#a e "a*or. Si $a ,otencia #e $a on#a e"iti#a e ,e(!e)a' e re#!cen $a ref$eione' $a #itancia "+i"a #e "e#i#a * $a #itancia "&ni"a #e "e#i#a. 27
De to#a $a retriccione' $a "+ i",ortante on $a /ariación #e $a /e$oci#a# #e$ oni#o' $a ref$eione * e$ +n%!$o #e "e#i#a. Por e$$o a $o $ar%o #e $o a)o $o in/eti%a#ore an intenta#o #ar o$!ción a eto ,rob$e"a. La ref$eione a& co"o e$ +n%!$o #e "e#i#a #e$ enor %enera$"ente e ,!e#en tratar co"o r!i#o ,or tanto on ,ro,ie#a#e #e !n enor (!e e ,!e#en "o#e$ar. C!an#o e trata #e "o#e$ar e$ +n%!$o #e "e#i#a #e$ enor' !,onien#o (!e no a* ref$eione' e ,!e#e !ar !n fi$tro #e 9a$"an o "&ni"o c!a#ra#o. E$ ,rob$e"a e (!e en !n entorno con/enciona$ eiten "!ca ref$eione *a (!e et+ for"a#o ,or /aria !,erficie. Para "o#e$ar $a ref$eione !a !n a$%orit"o (!e ace !na tra-a #e$ ca"ino (!e i%!e $a on#a' ea"inan#o $a interaccione entre $a "i"a * $a #iferente etr!ct!ra #e$ entorno.
Se inc$!*en en eta ección $o enore #e infrarro4o * $+er. A tra/7 #e eto enore e ,!e#en eti"ar $a #itancia a $a (!e e enc!entran $o ob4eto en e$ entorno. a* #iferente "7to#o ,ara "e#ir $a #itancia a !n ob4eto. . Ua re$acione %eo"7trica entre e$ ra*o #e a$i#a' e$ #e entra#a * $a ,oición #e$ enor. Co"o e "!etra en $a i%!ra 0.' c!anto "a*or ea e$ +n%!$o 2a3' "a*or er+ $a #itancia a$ ob4eto.
i%!ra 0. Ke#i#a #e infrarro4o ,or trian%!$ación
Ki#e e$ tie",o (!e tranc!rre #e#e (!e a$e e$ ra*o #e $!- ata (!e e recibe' #e,!7 #e aber rebota#o en !n ob4eto. La ,reciión (!e e obtiene con eto enore e "!* e$e/a#a' #ebi#o a (!e on "!* #irecciona$e a$ er "!* ,e(!e)a ! $on%it!# #e on#a. La #itancia "+i"a #e "e#i#a #e,en#e #e $a ,otencia (!e e a,$ica a$ ra*o #e a$i#a. Se !e$e "ontar !n o$o $+er en !na ,$atafor"a "ó/i$ 6 ,anJti$t 8' o con !n e,e4o "ó/i$ (!e ,er"ita #ireccionar $a e)a$ a #iferente -ona #e$ entorno. 28
Lo enore #e infrarro4o e !e$en "ontar #e for"a i"i$ar a $o enore !$traónico. La /enta4a #e ete ti,o #e enore e ,!e#en re!"ir en (!e e$ $+er ,!e#e %enerar !n "i$$ón #e "e#i#a en !n e%!n#o' con !na ,reciión #e "i$&"etro en "e#i#a #e ? "etro. Son enore i#ea$e ,ara "e#i#a #e ,rof!n#i#a#' *a (!e e$ +n%!$o #e "e#i#a e infinitei"a$ en !n $+er * "!* ,e(!e)o en $o enore #e infrarro4o.
En e$ cao #e$ $+er e$ ,recio e "!* e$e/a#o 6?J1 e!ro8. E$ con!"o #e$ $+er e e$e/a#o ,ara $$e%ar a obtener "e#i#a #e ?". A$ er tan #irecciona$e no #etectan obt+c!$o ni ,or enci"a' ni ,or #eba4o #e$ ,$ano
ori-onta$ #e "e#i#a' ,or tanto no on b!eno ,ara e/itar obt+c!$o. En e$ cao #e $o enore #e infrarro4o $a "e#i#a #e ,rof!n#i#a# on "!* $i"ita#a 6t&,ica"ente W @c"8.
Se refiere a$ ,rocea"iento #e #ato #e c!a$(!ier ti,o (!e !e e$ e,ectro e$ectro"a%n7tico (!e ,ro#!ce $a i"a%en. Una i"a%en i",$ica ">$ti,$e $ect!ra #i,!eta en !na re4i$$a o "atri- #e #o #i"enione. Se ,!e#en #itin%!ir a$ "eno #o ti,o #e c+"ara' $a (!e traba4an en e$ e,ectro /iib$e * $a (!e traba4an en e$ e,ectro infrarro4o. Ca#a /e- e !an "+ a"bo ti,o #e c+"ara en robótica #ebi#o a (!e $o ,recio ba4an * e$ ta"a)o #i"in!*e' * ,or(!e a /ece e neceario conocer $a tet!ra * e$ co$or #e a$%!no ob4eto. Se ,!e#e coni#erar (!e $a /iión artificia$ e !n ca",o #e et!#io e,ara#o #e $o #e"+ en robótica. En ete ca",o e an #earro$$a#o a$%orit"o ,ara fi$trar r!i#o' co",enar ,rob$e"a #e i$!"inación' encontrar $&nea' e",are4ar $&nea con "o#e$o' etraer for"a * contr!ir re,reentacione tri#i"eniona$e. Lo robot reacti/o no !e$en !ti$i-ar ete ti,o #e a$%orit"o ,or(!e re(!ieren #e %ran canti#a# #e c+$c!$o. S! ,rinci,a$ /enta4a e (!e ofrecen "!ca infor"ación en ca#a i"a%en. Son e$ enor i#ea$ ,ara #etectar co$ore' tet!ra * ,ara reconocer #e ob4eto.
29
A$to cote co",!taciona$. Debi#o a eto' $o robot !e$en tener /ario ,rocea#ore' a$%!no
#e e$$o ai%na#o ec$!i/a"ente a$ ,rocea#o #e i"+%ene. E$ ,recio e e$e/a#o. Un ite"a #e /iión artificia$' !e$e contar #e !na o #o c+"ara #e
/&#eo' !n ,rocea#or #e#ica#o a c+$c!$o * !na ,$atafor"a ,anJti$t . La i"+%ene #e,en#en #e $a i$!"inación. No e e$ enor a#ec!a#o ,ara "e#ir ,rof!n#i#a#' a!n(!e e ,!e#en acer "a,a #e ,rof!n#i#a# a ,artir #e #o c+"ara #e /&#eo.
Lo enore #e ,roi"i#a# !e$en tener !na a$i#a binaria (!e in#ica $a ,reencia #e !n ob4eto #entro #e !n inter/a$o #e #itancia e,ecifica#o. En con#icione nor"a$e' $o enore #e ,roi"i#a# e !ti$i-an en robótica ,ara !n traba4o en ca",o cercano ,ara a%arrar o e/itar !n ob4eto. C!a$(!ier enor ,ara "e#ir #itancia e ,!e#e !ar co"o enor #e ,roi"i#a#.
Lo enore baa#o en !n ca"bio #e in#!ctancia #ebi#o a $a ,reencia #e !n ob4eto "et+$ico et+n entre $o enore #e ,roi"i#a# in#!tria$e #e "+ !o frec!ente. E$ ,rinci,io #e f!nciona"iento #e eto enore ,!e#e ober/are en $a i%!ra 0.F.
i%!ra 0.F
La fi%!ra "!etra !n #ia%ra"a e(!e"+tico #e !n enor in#!cti/o' (!e conite f!n#a"enta$"ente en !na bobina arro$$a#a' it!a#a 4!nto a !n i"+n ,er"anente e",a(!eta#o en !n rece,t+c!$o i",$e * rob!to. E$ efecto #e $$e/ar e$ enor a $a ,roi"i#a# #e !n "ateria$ ferro"a%n7tico ,ro#!ce !n ca"bio en $a ,oición #e $a $&nea #e f$!4o #e$ i"+n ,er"anente e%>n e in#ica en $a fi%!ra. En con#icione et+tica no a* nin%>n "o/i"iento en $a $&nea #e f$!4o *' ,or coni%!iente' no e in#!ce nin%!na corriente en $a bobina. Sin e"bar%o' c!an#o !n ob4eto ferro"a%n7tico ,enetra en e$ ca",o #e$ i"+n o 0
$o aban#ona' e$ ca"bio re!$tante en $a $&nea #e f$!4o in#!ce !n i",!$o #e corriente' c!*a a",$it!# * for"a on ,ro,orciona$e a $a /e$oci#a# #e ca"bio #e f$!4o. La for"a #e on#a #e $a tenión' ober/a#a a $a a$i#a #e $a bobina' ,ro,orciona !n "e#io efecti/o ,ara $a #etección #e ,roi"i#a#. La tenión "e#i#a a tra/7 #e $a bobina /ar&a co"o !na f!nción #e $a /e$oci#a# a $a (!e !n "ateria$ ferro"a%n7tico e intro#!ce en e$ ca",o #e$ i"+n. La ,o$ari#a# #e $a tenión' f!era #e$ enor' #e,en#e #e (!e e$ ob4eto ete ,enetran#o en e$ ca",o aban#on+n#o$o. Eite !na re$ación entre $a a",$it!# #e $a tenión * $a #itancia enorJob4eto. La enibi$i#a# cae r+,i#a"ente a$ a!"entar $a #itancia' * e$ enor ó$o e efica- ,ara fraccione #e !n "i$&"etro. P!eto (!e e$ enor re(!iere "o/i"iento ,ara %enerar !na for"a #e on#a #e a$i#a' !n "7to#o ,ara ,ro#!cir !na e)a$ binaria e inte%rar eta for"a #e on#a. La a$i#a binaria e "antiene a ni/e$ ba4o en tanto (!e e$ /a$or inte%ra$ ,er"ane-ca ,or #eba4o #e !n !"bra$ e,ecifica#o' * $!e%o e con"!ta a ni/e$ a$to 6in#ican#o $a ,roi"i#a# #e !n ob4eto8 c!an#o e !,era e$ !"bra$.
E$ efecto a$$ re$aciona $a tenión entre #o ,!nto #e !n "ateria$ con#!ctor o e"icon#!ctor con !n ca",o "a%n7tico a tra/7 #e$ "ateria$. C!an#o e !ti$i-an ,or & "i"o' $o enore #e efecto a$$ ó$o ,!e#en #etectar ob4eto "a%neti-a#o. Sin e"bar%o' c!an#o e e",$ean en con4!nción con !n i"+n ,er"anente en $a confi%!ración ta$ co"o $a in#ica#a en $a fi%!ra 0.H' on ca,ace #e #etectar to#o $o "ateria$e ferro"a%n7tico. C!an#o e !ti$i-an #e #ica "anera' !n #i,oiti/o #e efecto a$$ #etecta !n ca",o "a%n7tico inteno en a!encia #e "ateria$ ferro"a%n7tico en e$ca",o cercano.
i%!ra 0.H !nciona"iento #e !n enor #e efecto a$$ en con4!nción con !n i"+n ,er"anente
C!an#o #ico "ateria$ e $$e/a a $a ,roi"i#a# #e$ #i,oiti/o' e$ ca",o "a%n7tico e #ebi$ita en e$ enor #ebi#o a $a c!r/at!ra #e $a $&nea #e$ ca",o a tra/7 #e$ "ateria$.
1
Lo enore #e efecto a$$ et+n baa#o en e$ ,rinci,io #e !na f!er-a #e Lorent- (!e act>a obre !na ,art&c!$a car%a#a (!e e #e,$a-a a tra/7 #e !n ca",o "a%n7tico. Eta f!er-a act>a obre !n e4e ,er,en#ic!$ar a$ ,$ano etab$eci#o ,or $a #irección #e "o/i"iento #e $a ,art&c!$a car%a#a * $a #irección #e$ ca",o. E #ecir' $a f!er-a #e Lorent- /iene #a#a ,or
( 6 8' en #on#e ( e $a
car%a' e e$ /ector #e /e$oci#a#' e e$ /ector #e$ ca",o "a%n7tico. A$ $$e/ar !n "ateria$ ferro"a%n7tico cerca #e$ #i,oiti/o #e i"+n e"icon#!ctor #i"in!ir+ $a inteni#a# #e$ ca",o "a%n7tico' con $a coni%!iente re#!cción #e $a f!er-a #e Lorent- *' fina$"ente' $a tenión a tra/7 #e$ e"icon#!ctor. Eta ca&#a en $a tenión e $a c$a/e ,ara #etectar $a ,roi"i#a# con enore #e efecto a$$. La #eciione binaria con re,ecto a $a ,reencia #e !n ob4eto e rea$i-an etab$ecien#o !n !"bra$ #e $a tenión f!era #e$ enor. A#e"+' $a !ti$i-ación #e "ateria$e e"icon#!ctore ,er"ite $a contr!cción #e circ!ito e$ectrónico ,ara a",$ificación * #etección #irecta"ente en e$ ,ro,io enor' con $o (!e e re#!ce e$ ta"a)o * e$ cote #e$ "i"o.
A #iferencia con $o enore in#!cti/o * #e efecto a$$ (!e #etectan o$a"ente "ateria$e ferro"a%n7tico' $o enore ca,aciti/o on ,otencia$"ente ca,ace 6con #i/ero %ra#o #e enibi$i#a#8 #e #etectar to#o $o "ateria$e ó$i#o * $&(!i#o. Co"o ! no"bre in#ica' eto enore et+n baa#o en $a #etección #e !n ca"bio en $a ca,aci#a# in#!ci#o ,or !na !,erficie (!e e $$e/a cerca #e$ e$e"ento enor.
i%!ra 0.@
E$ e$e"ento enor e !n con#ena#or contit!i#o ,or !n e$ectro#o enib$e * !n e$ectro#o #e referencia. Eto e$ectro#o ,!e#en er' ,or e4e",$o' !n #ico * !n ani$$o "et+$ico e,ara#o ,or !n "ateria$ #ie$7ctrico. Una ca/i#a# #e aire eco e !e$e co$ocar #etr+ #e$ e$e"ento ca,aciti/o ,ara ,ro,orcionar ai$a"iento. E$ reto #e$ enor et+ contit!i#o ,or circ!ito e$ectrónico. a* /ario "7to#o e$ectrónico ,ara #etectar $a ,roi"i#a# baa#o en ca"bio #e $a ca,aci#a#.
2
Uno #e $o "+ i",$e inc$!*e e$ con#ena#or co"o ,arte #e !n circ!ito oci$a#or #ie)a#o #e "o#o (!e $a oci$ación e inicie o$a"ente c!an#o $a ca,aci#a# #e$ enor ea !,erior a !n /a$or !"bra$ ,reetab$eci#o. La iniciación #e $a oci$ación e tra#!ce $!e%o en !na tenión #e a$i#a' (!e in#ica $a ,reencia #e !n ob4eto. Ete "7to#o ,ro,orciona !na a$i#a binaria' c!*a enibi$i#a# #e #i,aro #e,en#er+ #e$ /a$or !"bra$. La ca,aci#a# /ar&a co"o !na f!nción #e $a #itancia ,ara !n enor #e ,roi"i#a# baa#o en $o conce,to anteriore. E #e inter7 #etacar (!e $a enibi$i#a# #i"in!*e "!co c!an#o $a #itancia e !,erior a !no ,oco "i$&"etro * (!e $a for"a #e $a c!r/a #e re,!eta #e,en#e #e$ "ateria$ ob4eto #e #etección. En con#icione nor"a$e' eto enore on acciona#o en !n "o#o binario' #e "o#o (!e !n ca"bio en $a ca,aci#a# "a*or (!e en !n !"bra$ ,reetab$eci#o T in#ica $a ,reencia #e !n ob4eto' "ientra (!e $o ca"bio ,or #eba4o #e$ !"bra$ in#ican $a a!encia #e !n ob4eto con re,ecto a $o $&"ite #e #etección etab$eci#o ,or e$ /a$or #e T.
Lo enore #e $!- /iib$e * #e infrarro4o c!bren !n a",$io e,ectro #e co",$e4i#a#. La fotoc7$!$a e enc!entran entre $o "+ enci$$o #e to#o $o enore ,ara acer ! interfa- con e$ "icro,rocea#or' * $a inter,retación #e $a a$i#a #e !na fotoc7$!$a e #irecta. La c+"ara #e /&#eo' ,or e$ contrario' re(!ieren !na b!ena canti#a# #e circ!iter&a e,ecia$i-a#a ,ara acer (!e ! a$i#a ean co",atib$e con !n "icro,rocea#or' a#e"+ $a co",$e4a i"+%ene (!e $a c+"ara %raban on to#o "eno f+ci$e #e inter,retar. Lo enore #e $!- ,oibi$itan co",orta"iento #e !n robot ta$e co"o econ#ere en $a oc!ri#a#' 4!%ar con !n f$a' * "o/ere acia !na e)a$ $!"inoa. Lo enore #e $!- i",$e on fotorreitencia' foto#io#o o fototranitore. La fotorreitencia on i",$e"ente reitencia /ariab$e con $a $!- en "!co a,ecto ,areci#o a $o ,otenció"etro' ece,to en (!e eto >$ti"o /ar&an %iran#o !n botón. Lo fototranitore #an "a*or enibi$i#a# a $a $!- (!e $a fotorreitencia. E$ fototranitor e b+ica"ente !n tranitor con $a corriente #e bae %enera#a ,or $a i$!"inación #e $a !nión baeco$ector 6i%!ra 0.;8. La o,eración nor"a$ #e$ tranitor a",$ifica $a ,e(!e)a corriente #e bae. Un fototranitor tiene !na interfa- con !n "icro,rocea#or cai tan f+ci$ co"o e$ #e !na fotorreitencia.
i%!ra 0.;. ototranitor
Lo foto#io#o tienen !na %ran enibi$i#a#' ,ro#!cen !na a$i#a $inea$ en !n a",$io ran%o #e ni/e$e #e $!-' * re,on#en con ra,i#e- a $o ca"bio #e i$!"inación. Eto $e ace >ti$e en $o ite"a #e co"!nicación ,ara #etectar $!ce "o#!$a#a e$ "an#o a #itancia #e cai to#o $o T' e(!i,o et7reo * re,ro#!ctore #e CD $o e",$ean. La a$i#a #e !n foto#io#o re(!iere' no obtante' a",$ificación ante #e ,o#er er e",$ea#a ,or !n "icro,rocea#or.
A#e"+ #e $o enore eteroce,ti/o e,!eto' eiten otro co"o $o enore #e contacto' t+cti$e' ra#ar baa#o en "icroon#a' ter"o,are' etc.
Dentro #e ete ti,o #e enore e enc!entran $o enore (!e #an infor"ación #e $a ,oición * orientación #e$ robot. Ete ti,o #e enore on $$a"a#o ta"bi7n enore #e ,oiciona"iento. Lo enore #e ,oiciona"iento e ,!e#en c$aificar en #o %r!,o:
Senore #e "e#i#a abo$!ta e #ecir' #an !na "e#i#a #e $a ,oe con re,ecto a !n ite"a #e referencia fi4o a$ entorno. Lo enore #e "e#i#a abo$!ta co"eten errore en $a "e#i#a ,ero no e ac!"!$an con e$ ,ao #e$ tie",o. Entre eto enore e enc!entra e$ GPS' $a br>4!$a * to#o a(!e$$o enore (!e e encar%an #e #etectar "arca (!e e an eco en e$
entorno' c!*a $oca$i-ación e conoce #e for"a ,recia. Senore #e "e#i#a incre"enta$ e #ecir' on enore (!e #an co"o "e#i#a incre"ento #e "o/i"iento con re,ecto a !n ,!nto. Lo enore #e "e#i#a incre"enta$ tienen e$ incon/eniente #e (!e $o errore #e "e#i#a on ac!"!$ati/o * con e$ ,ao #e$ tie",o $a eti"ación #e $a ,oición' (!e e ca$c!$a tenien#o en c!enta ! "e#i#a' e tota$"ente i",recia. Por otro $a#o eto enore on $o "+ co"!ne' co"o e$ o#ó"etro 6aft enco#er8 * $o ite"a #e na/e%ación inercia$ 6%iroco,io' ace$eró"etro8.
E$ GPS a!n(!e no e !n enor ,ro,ioce,ti/o *a (!e neceita recibir $a e)a$ #e at7$ite eterno' ta",oco e !n enor eteroce,ti/o' ,ero e !n ite"a eti"a $a ,oición #e$ robot. Ete ite"a ,ro,orciona !na "e#i#a #e $a ,oición #e$ robot' * ,or $o tanto e coni#era !n enor #e "e#i#a abo$!ta. E$ GPS tiene $a /enta4a #e (!e e e$ >nico enor (!e #a !na "e#i#a #e $a ,oición abo$!ta #e$ robot (!e f!nciona en c!a$(!ier entorno eterior. !
En e$ "e4or #e $o cao e coni%!en ,reciione (!e ron#an $o 1 ". Para ,o#er cone%!ir "e4or ,reciión e ,!e#e !ar e$ DGPS' re#!cien#o a& e$ error a cent&"etro' ,ero
e "!co "+ caro * neceita #e !na etación bae en !n $!%ar conoci#o. No e ,!e#e !ar en e#ificio' *a (!e b$o(!ean $a e)a$ #e $o at7$ite. E cotoo.
Se ,!e#e inc$!ir a $a br>4!$a * #e$ inc$inó"etro' *a (!e a"bo !e$en f!ncionar #e for"a con4!nta ,ara ,o#er eti"ar $a orientación #e$ robot * on enore #e ,oiciona"iento #e "e#i#a abo$!ta. Un inc$inó"etro e !n #i,oiti/o "!* i",$e * barato (!e "i#e $a orientación #e$ /ector %ra/itaciona$. Lo "+ co"!ne !an "erc!rio. Para ,o#er "e#ir $a inc$inación neceita etar en !na ,$atafor"a (!e no et7 o"eti#a a ace$eración' *a (!e ino $a "e#i#a e errónea. E "!* enib$e a $a /ibracione. Pero e f!n#a"enta$ i e$ robot /a a traba4ar en !n entorno (!e no ea $$ano' *a (!e ,!e#e e/itar (!e e$ robot /!e$(!e o (!e e #a)e $a car%a (!e $$e/a. La br>4!$a !a e$ ca",o "a%n7tico #e $a tierra ,ara conocer $a orientación #e$ robot. La /enta4a f!n#a"enta$ e (!e e e$ >nico enor #e "e#i#a abo$!ta' (!e "i#e $a orientación #e$ robot en ,r+ctica"ente c!a$(!ier $!%ar #e$ "!n#o. Un ,e(!e)o error en $a orientación !,one co"eter contante"ente errore en $a ,oición e%>n a/an-a e$ robot' ,or eo tener !n enor (!e a*!#e a corre%ir eto ,e(!e)o errore #e for"a in"e#iata ,er"ite a$ robot "o/ere #e for"a "+ ,recia.
E enib$e a $o ca",o "a%n7tico eterno. Si ,ro/ienen #e$ robot * on contante e
,!e#en corre%ir. Eto e #eno"ina ar# Iron Ditortion . Para e/itar$o bata con e,arare #e $a f!ente "a%n7tica !na ,e(!e)a #itancia' *a (!e e$ ca",o e aten>a con $a #itancia a$
c!a#ra#o. E enib$e a $o e$e"ento "et+$ico (!e et7n "!* cerca #e$ robot' *a (!e #itorionan e$ ca",o "a%n7tico #e $a tierra. Para (!e !ce#a eto e$ e$e"ento "et+$ico tiene (!e etar "!* cerca #e$ robot. Si $a #itorión /iene ca!a#a ,or e$ ,ro,io robot e ,!e#e corre%ir. Eto e $o (!e #eno"ina Soft Iron Ditortion .
Son br>4!$a #e "e#i#a incre"enta$ e #ecir' "i#en ca"bio en $a orientación #e$ robot. Se baan en "e#ir $a ace$eración !an#o $a $e*e #e neton. "
Ac!"!$an e$ error con e$ ,ao #e$ tie",o. Si e (!ieren tener ,reciione ace,tab$e 6#e #7ci"a #e %ra#o ,or e%!n#o8 on "!*
cotoo. Lo %iroco,io econó"ico tienen errore "a*ore #e !n %ra#o ,or "in!to. Eiten !no %iroco,io ó,tico baa#o en $+er' (!e ,er"iten "e#ir con "!ca ,reciión $a orientación #e$ robot 6errore (!e /an #e#e /ario %ra#o ,or ora' ata .1 %ra#o ,or ora' e%>n e$ ,recio8.
Lo co#ifica#ore ó,tico o enco#er incre"enta$e contan' en ! for"a "+ i",$e' #e !n #ico tran,arente con !na erie #e "arca o,aca co$oca#a ra#ia$"ente * e(!i#itante entre &' #e !n ite"a #e i$!"inación en e$ (!e $a $!- e co$i"a#a #e for"a a#ec!a#a' * #e !n e$e"ento fotorrece,tor. E$ e4e c!*a ,oición e (!iere "e#ir /a aco,$a#o a$ #ico tran,arente. Con eta #i,oición' a "e#i#a (!e e$ e4e %ire e ir+n %eneran#o ,!$o en e$ rece,tor ca#a /e- (!e $a $!atra/iee ca#a "arca' * $$e/an#o !na c!enta #e eto ,!$o e ,oib$e conocer $a ,oición #e$ e4e * $a /e$oci#a# #e rotación.
i%!ra 0.1 E(!e"a #e f!nciona"iento #e$ co#ifica#or an%!$ar #e ,oición enco#er
Ete ti,o #e enco#er e e",$ean en !n %ran n>"ero #e a,$icacione #a#a ! i",$ici#a# * econo"&a. La infor"ación acerca #e $a ,oición e ,ier#e c!an#o $a a$i"entación a$ ite"a fa$$a o c!an#o e #econecta#o * c!an#o a* f!erte ,ert!rbacione. Sie",re e neceario !n circ!ito conta#or ,ara obtener !na a$i#a #i%ita$ co",atib$e con e$ ,!erto #e entra#a=a$i#a #e !n "icrocontro$a#or. Otra ,oib$e for"a #e acer$o e baar&a en oftare e,ecia$ #
e%>n ea $a a,$icación e,ec&fica' co"o ,or e4e",$o' a$%!na interr!,ción o ,ro%ra"ación #e a$ta /e$oci#a#' tie",o rea$' ,ara obtener e$ tie",o #e ca"bio entre !n ector * otro. Lo enco#er ,!e#en ,reentar ,rob$e"a "ec+nico #ebi#o a $a %ran ,reciión (!e e #ebe tener en ! fabricación. La conta"inación a"bienta$ ,!e#e er !na f!ente #e interferencia en $a tran"iión ó,tica. Son #i,oiti/o ,artic!$ar"ente enib$e a %o$,e * /ibracione' etan#o ! "ar%en #e te",erat!ra #e traba4o $i"ita#o ,or $a ,reencia #e co",onente e$ectrónico. Eite #econoci"iento en !n "o"ento #a#o #e i e et+ rea$i-an#o !n %iro en !n enti#o o en e$ o,!eto' con e$ ,e$i%ro (!e !,one no etar contan#o a#ec!a#a"ente. Una o$!ción a ete >$ti"o ,rob$e"a conite en #i,oner #e otra fran4a #e "arca' #e,$a-a#a #e $a anterior #e "anera (!e e$ tren #e ,!$o B (!e con e$$a e %enere et7 #e,$a-a#o ; e$7ctrico con re,ecto a$ %enera#o ,or $a ,ri"era fran4a' A. De eta "anera' con !n circ!ito re$ati/a"ente enci$$o' e ,oib$e obtener !na e)a$ a#iciona$ (!e in#i(!e c!+$ e e$ enti#o #e %iro * (!e act>e obre e$ conta#or corre,on#iente in#ic+n#o$e (!e incre"ente o re#!-ca $a c!enta (!e e et+ rea$i-an#o. E neceario a#e"+ #i,oner #e !na "arca #e referencia Z obre e$ #ico (!e in#i(!e (!e e a #a#o !na /!e$ta co",$eta * (!e' ,or tanto' e a #e e",e-ar $a c!enta #e n!e/o. Eta "arca ir/e ta"bi7n ,ara ,o#er co"en-ar a contar tra rec!,erare #e !na ca&#a #e tenión.
i%!ra 0.11 Re,reentación #e $a e)a$e incre"enta#a A'B * Z en #ico ó,tico
La reo$!ción #e ete ti,o #e enore #e,en#e #irecta"ente #e$ n>"ero #e "arca (!e e ,!e#en ,oner f&ica"ente en e$ #ico. Un "7to#o re$ati/a"ente enci$$o ,ara a!"entar eta reo$!ción e' no o$a"ente contabi$i-ar $o f$anco #e !bi#a #e $o trene #e ,!$o' ino contabi$i-ar ta"bi7n $o #e ba4a#a' incre"entan#o a& $a reo$!ción #e$ ca,ta#or' ,!#i7n#oe $$e%ar' con a*!#a #e circ!ito a#iciona$e' ata 1. ,!$o ,or /!e$ta. E$ "o#e$o #e enco#er "+ !ti$i-a#o on $o ó,tico. Eto contan #e #iferente ectore (!e ,!e#en er o,aco * tran,arente' ref$e4ante * no ref$e4ante. Otro ti,o ta"bi7n "!* !a#o on $o "a%n7tico. Et+n e(!i,a#o con !n ite"a #e #etección "a%n7tica in contacto. La /ariación #e 7
ca",o "a%n7tico ,ro/oca#a ,or $o #iente #e !na r!e#a #e "e#i#a ,ro#!ce !na on#a enoi#a$ #e tenión. La e$ectrónica #e$ enco#er tranfor"a eta e)a$ enoi#a$ en !na e)a$ #e on#a c!a#ra#a' trian%!$ar' etc. A ,ear #e no er $o "+ !a#o ,reentan /enta4a obre $o ó,tico:
A$ta"ente reitente a$ ,o$/o' $o %o$,e o $a /ibracione. !nciona"iento en !n a",$io ran%o #e te",erat!ra: J0XC a @XC.
E$ f!nciona"iento ,ara c!a$(!iera #e eto cao e e$ "i"o. Se i",$e"enta "e#iante !n #ico #e$%a#o "et+$ico con !na erie #e ran!ra e(!i#itante * o"o%7nea (!e e aco,$a #irecta"ente a$ e4e #e$ "otor. Yte %ira #entro #e !n itc ó,tico' (!e #e4a ,aar e interr!",e !n a- #e $!- infrarro4a. Ete a- #e $!- et+ !"initra#o ,or e$ $e# infrarro4o #e $a cabe-a $ectora fi4a. E$ ite"a e co",$eta con !n foto#etector 6LDR' ce$#a fotoe$7ctrica o fototranitor8. E$ itc o,toe$ectrónico et+ for"a#o' ,!e' ,or !n ,ar #e #i,oiti/o' !n e"ior * !n rece,tor #e $!- infrarro4a' co$oca#o en !n ,a(!ete ,$+tico !no frente a otro con !na ran!ra entre e$$o ,or #on#e %ira $ibre"ente e$ #ico #enta#o "onta#o en e$ e4e #e $a r!e#a' co"o e "!etra en $a i%!ra 0.10.
i%!ra 0.10 E$ #ico #enta#o aco,$a#o a$ e4e %ira $ibre"ente entre $a ran!ra #e$ it o,toe$ectrónico
La ,reciión #e !n enco#er incre"enta$ #e,en#e #e factore "ec+nico * e$7ctrico entre $o c!a$e e enc!entran e$ error #e #i/iión #e$ ret&c!$o' $a ecentrici#a# #e$ #ico' $a #e $o ro#a"iento' e$ error intro#!ci#o ,or $a e$ectrónica #e $ect!ra' i",reciione #e ti,o ó,tico' etc. La !ni#a# #e "e#i#a ,ara #efinir $a ,reciión #e !n enco#er e e$ %ra#o e$7ctrico. Yte #eter"ina $a #i/iión #e !n i",!$o %enera#o ,or e$ enco#er: en efecto' $o ?FX e$7ctrico corre,on#en a $a rotación "ec+nica #e$ e4e' necearia ,ara acer (!e e rea$ice !n cic$o o i",!$o co",$eto #e $a e)a$ #e a$i#a. Para aber a c!+nto %ra#o "ec+nico corre,on#en ?FX e$7ctrico e !ficiente a,$icar $a $ a fór"!$a i%!iente:
8
E$ error #e #i/iión en !n enco#er et+ #a#o ,or e$ "+i"o #e,$a-a"iento e,rea#o en %ra#o e$7ctrico' #e #o frente #e on#a conec!ti/o. Ete error eite en c!a$(!ier enco#er * e #ebe a $o factore ante cita#o.
E$ f!nciona"iento b+ico #e $o co#ifica#ore o enco#er abo$!to e i"i$ar a$ #e $o incre"enta$e. Se tiene !na f!ente #e $!- con $a $ente #e a#a,tación corre,on#iente' !n #ico %ra#!a#o * !no fotorrece,tore. En ete cao' e$ #ico tran,arente e #i/i#e en !n n>"ero #eter"ina#o #e ectore 6,otencia #e 08' co#ific+n#oe ca#a !no #e e$$o e%>n !n có#i%o binario c&c$ico 6nor"a$"ente có#i%o #e Gra*8 (!e (!e#a re,reenta#o ,or -ona tran,arente * o,aca #i,!eta ra#ia$"ente. No e neceario aora nin%>n conta#or o e$ectrónica a#iciona$ ,ara #etectar e$ enti#o #e$ %iro' ,!e ca#a ,oición 6ector8 e co#ifica#o #e for"a abo$!ta. S! reo$!ción e fi4a' * /en#r+ #a#a ,or e$ n>"ero #e ani$$o (!e ,oea e$ #ico %ra#!a#o.
La ca,tación #e $a /e$oci#a# e ace necearia ,ara "e4orar e$ co",orta"iento #in+"ico #e $o act!a#ore #e$ robot. La infor"ación #e $a /e$oci#a# #e "o/i"iento #e ca#a act!a#or e rea$i"enta nor"a$"ente a !n b!c$e #e contro$ ana$ó%ico i",$e"enta#o en e$ ,ro,io acciona#or #e$ e$e"ento "otor. No obtante' en $a ocaione en $a (!e e$ ite"a #e contro$ #e$ robot $o ei4a' $a /e$oci#a# #e %iro #e ca#a act!a#or e $$e/a#a ata $a !ni#a# #e contro$ #e$ robot. Nor"a$"ente' * ,!eto (!e e$ b!c$e #e contro$ #e /e$oci#a# e ana$ó%ico' e$ enor !a#o e !na taco %eneratri- (!e ,ro,orciona !na tenión ,ro,orciona$ ,ro,orciona$ a $a /e$oci#a# #e %iro #e ! e4e 61 " ,or r,"8. Otra ,oibi$i#a#' !a#a ,ara e$ cao #e (!e $a !ni#a# #e contro$ #e$ robot ,recie conocer $a /e$oci#a# #e %iro #e $a artic!$acione' conite en #eri/ar $a infor"ación #e ,oición (!e 7ta ,oee.
A#e"+ #e $o enore ,ro,ioce,ti/o e,!eto' eiten otro co"o $o ace$eró"etro' #etectore #e "arca acti/a' etc.
CAPITULO III ACTUADORES 9
Un Act!a#or e !n #i,oiti/o inerente"ente "ec+nico c!*a f!nción e ,ro,orcionar f!er-a ,ara "o/er o 2act!ar3 otro #i,oiti/o "ec+nico. La f!er-a (!e ,ro/oca e$ act!a#or ,ro/iene #e tre f!ente ,oib$e: Preión ne!"+tica' ,reión i#r+!$ica' * f!er-a "otri- e$7ctrica E$ act!a#or "+ co">n e e$ act!a#or "an!a$ o !"ano. E #ecir' !na ,erona "!e/e o act>a !n #i,oiti/o ,ara ,ro"o/er ! f!nciona"iento. f!nciona"iento. Con e$ tie",o' e i-o con/eniente a!to"ati-ar $a act!ación #e #i,oiti/o' ,or $o (!e #iferente #i,oiti/o icieron ! a,arición. Act!a$"ente a* b+ica"ente #o ti,o #e act!a#ore: Linea$e Rotatorio Lo act!a#ore $inea$e %eneran !na f!er-a en $&nea recta' ta$ co"o ar&a !n ,itón. Lo act!a#ore rotatorio %eneran !na f!er-a rotatoria' co"o $o ar&a !n "otor e$7ctrico. Encontra"o (!e a* /ario ti,o #e act!a#ore co"o on:
Kec+nico
E$7ctrico
i#r+!$ico
Ne!"+tico
Lo act!a#ore i#r+!$ico' ne!"+tico * e$7ctrico on !a#o ,ara "ane4ar a,arato "ecatrónico. Por $o %enera$' $o act!a#ore i#r+!$ico e e",$ean c!an#o $o (!e e neceita e ,otencia' * $o ne!"+tico on i",$e ,oiciona"iento. Sin e"bar%o' $o i#r+!$ico re(!ieren "!co e(!i,o ,ara !"initro #e ener%&a' a& co"o #e "anteni"iento ,erió#ico. Por otro $a#o' $a a,$icacione #e $o "o#e$o ne!"+tico ta"bi7n on $i"ita#a #e#e e$ ,!nto #e /ita #e ,reciión * "anteni"iento. Lo act!a#ore "+ !!a$e on:
Ci$in#ro ne!"+tico e i#r+!$ico. Rea$i-an "o/i"iento $inea$e. Kotore 6act!a#ore #e %iro8 ne!"+tico e i#r+!$ico. Rea$i-an "o/i"iento #e %iro ,or "e#io #e ener%&a i#r+!$ica o ne!"+tica. +$/!$a. La a* #e "an#o #irecto' "otori-a#a' e$ectrone!"+tica' etc. Se e",$ean ,ara re%!$ar e$ ca!#a$ #e %ae * $&(!i#o. Reitencia ca$efactora. Se e",$ean ,ara ca$entar. Kotore e$7ctrico. Lo "+ !a#o on #e in#!cción' #e contin!a' in ecobi$$a * ,ao a ,ao. Bo"ba' co",reore * /enti$a#ore. Ko/i#o %enera$"ente ,or "otore e$7ctrico #e in#!cción.
!0
Lo act!a#ore e$7ctrico e !ti$i-an ,ara robot #e ta"a)o "e#iano' ,!e 7to no re(!ieren #e tanta /e$oci#a# ni ,otencia co"o $o robot #ie)a#o ,ara f!ncionar con act!a#ore i#r+!$ico. Lo robot (!e !an $a ener%&a e$7ctrica e caracteri-an ,or !na "a*or eactit!# * re,etiti/i#a#. E$ ,roceo ba4o contro$' $a acción (!e e tiene (!e $$e/ar a cabo * $a /e$oci#a# con (!e 7ta #eba rea$i-are' on factore (!e inf$!*en en $a c$ae #e act!a#or (!e e a #e !ti$i-ar. Lo ite"a #e acon#iciona"iento e$7ctrico an $$e%a#o a er $o (!e "+ ,re#o"inan en $o a"biente robótico in#!tria$e. A!n(!e no ,ro,orcionan $a /e$oci#a# o $a ,otencia #e $o ite"a i#r+!$ico' $o #i,oiti/o e$7ctrico ofrecen !na "a*or eactit!# * re,etiti/i#a#' neceitan #e !n "enor e,acio #e ,io *' co"o conec!encia' on "!* a#ec!a#o ,ara e$ traba4o ,recio' co"o e$ ena"b$a4e. Por $o %enera$' $o robot e ,!e#en accionar con !n acon#iciona"iento e$7ctrico' ,or "e#io #e$ "otor ,ao a ,ao o #e $o er/o"otore. En $a act!a$i#a#' $o "otore ,ao a ,ao ,re#o"inan en $o robot 2intr!ctore3 ,e(!e)o' $o c!a$e e e",$ean en $a intit!cione e#!cati/a o en $o a"biente #e $aboratorio a!to"ati-a#o. Una a$i#a #e !n "otor ,ao a ,ao conite en incre"ento #e "o/i"iento an%!$ar #icreto inicia#o ,or !na erie #e ,!$o e$7ctrico #icreto. Lo robot #iri%i#o ,or !n "otor ,ao a ,ao e !ti$i-an ,ara a,$icacione #e traba4o $i%ero' #ebi#o a (!e !na car%a ,ea#a ,!e#e ocaionar !na ,7r#i#a #e ,ao * $a !bec!ente ineactit!#. E$ "otor PaP e !n #i,oiti/o e$ectro"ec+nico (!e con/ierte !na erie #e i",!$o e$7ctrico en #e,$a-a"iento an%!$are #icreto' $o (!e i%nifica e (!e e ca,a- #e a/an-ar !na erie #e %ra#o 6,ao8 #e,en#ien#o #e ! entra#a #e contro$. E$ "otor ,ao a ,ao e co",orta #e $a "i"a "anera (!e !n con/erti#or #i%ita$Jana$ó%ico * ,!e#e er %oberna#o ,or i",!$o ,roce#ente #e ite"a $ó%ico. E$ "otor #e ,ao #e rotor #e i"+n ,er"anente: Per"ite "antener !n ,ar #iferente #e cero c!an#o e$ "otor no et+ ener%i-a#o. De,en#ien#o #e $a contr!cción #e$ "otor' e t&,ica"ente ,oib$e obtener ,ao an%!$are #e H.' 11.0' 1' 1@' o ;. E$ +n%!$o #e rotación e #eter"ina ,or e$ n>"ero #e ,o$o en e$ etator
!1
Tiene !n rotor "!$ti,o$ar #e ierro * !n etator #e/ana#o $a"ina#o' * rota c!an#o $o #iente #e$ rotor on atra&#o a $o #iente #e$ etator e$ectro"a%n7tica"ente ener%i-a#o. La inercia #e$ rotor #e !n "otor #e ,ao #e re$!ctancia /ariab$e e ,e(!e)a * $a re,!eta e "!* r+,i#a' ,ero $a inercia ,er"iti#a #e $a car%a e ,e(!e)a. C!an#o $o #e/ana#o no et+n ener%i-a#o' e$ ,ar et+tico #e ete ti,o #e "otor e cero. Genera$"ente' e$ ,ao an%!$ar #e ete "otor #e ,ao #e re$!ctancia /ariab$e e #e 1
Se caracteri-a ,or tener /ario #iente en e$ etator * en e$ rotor' e$ rotor con !n i"+n conc7ntrico "a%neti-a#o aia$"ente a$re#e#or #e ! e4e. Se ,!e#e /er (!e eta confi%!ración e !na "e-c$a #e $o ti,o #e re$!ctancia /ariab$e e i"+n ,er"anente. Ete ti,o #e "otor tiene !na a$ta ,reciión * a$to ,ar * e ,!e#e confi%!rar ,ara !"initrar !n ,ao an%!$ar tan ,e(!e)o co"o 1.@.
!2
Eto tienen %enera$"ente cab$e #e a$i#a. Neceitan cierto tr!co ,ara er contro$a#o #ebi#o a (!e re(!ieren #e$ ca"bio #e #irección #e f$!4o #e corriente a tra/7 #e $a bobina en $a ec!encia a,ro,ia#a ,ara rea$i-ar !n "o/i"iento.
eto "otore !e$en tener ó F cab$e #e a$i#a #e,en#ien#o #e ! coneiona#o interno. Ete ti,o e caracteri-a ,or er "+ i",$e #e contro$ar' eto !ti$i-an !n cab$e co">n a $a f!ente #e a$i"entación * ,oterior"ente e /an co$ocan#o $a otra $&nea a tierra en !n or#en e,ec&fico ,ara %enerar ca#a ,ao' i tienen F cab$e e ,or(!e ca#a ,ar #e bobina tiene !n co">n e,ara#o' i tiene cab$e e ,or(!e $a c!atro bobina tiene !n o$o co">n !n "otor !ni,o$ar #e F cab$e ,!e#e er !a#o co"o !n "otor bi,o$ar i e #e4a $a $&nea #e$ co">n a$ aire.
!
e !n #i,oiti/o ,e(!e)o (!e tiene !n e4e #e ren#i"iento contro$a#o. Ete ,!e#e er $$e/a#o a ,oicione an%!$are e,ec&fica a$ en/iar !na e)a$ co#ifica#a. Con ta$ #e (!e !na e)a$ co#ifica#a eita en $a $&nea #e entra#a' e$ er/o "anten#r+ $a ,oición an%!$ar #e$ en%rana4e. C!an#o $a e)a$a co#ifica#a ca"bia' $a ,oición an%!$ar #e $o ,i)one ca"bia. En $a ,r+ctica' e !an er/o ,ara ,oicionar !,erficie #e contro$ co"o e$ "o/i"iento #e ,a$anca' ,e(!e)o acenore * ti"one. E$$o ta"bi7n e !an en ra#io contro$' t&tere' * ,or !,!eto' en robot. Lo Ser/o on !"a"ente >ti$e en robótica. Lo "otore on ,e(!e)o' c!an#o !te# ober/a $a foto #e arriba' tiene interna"ente !na circ!iter&a #e contro$ interna * e !"a"ente ,o#eroo ,ara ! ta"a)o
E$ act!a#or re,reenta $a interfa- entre e$ ite"a #e contro$ #e ,roceo * $a /+$/!$a. Lo co"an#o #e contro$ tran"iti#o #e for"a binaria' ana$ó%ica o a tra/7 #e b! #e ca",o #eben er ana$i-a#o ,or e$ act!a#or ,ara a& ,oicionar $a /+$/!$a a $a in/era' e$ ite"a #e contro$ #e ,roceo e,era !na re,!eta #e$ act!a#or.
Lo act!a#ore "ec+nico on #i,oiti/o (!e tranfor"an e$ "o/i"iento rotati/o a $a entra#a' en !n "o/i"iento $inea$ en $a a$i#a. Lo act!a#ore "ec+nico a,$icab$e ,ara $o ca",o #on#e e re(!iera "o/i"iento $inea$e ta$e co"o: e$e/ación' tra$ación * ,oiciona"iento $inea$. A$%!na #e $a /enta4a (!e no ofrecen $o act!a#ore "ec+nico on: A$ta fiabi$i#a#' i",$ici#a# #e !ti$i-ación' "&ni"a "an!tención' e%!ri#a# * ,reciión #e ,oiciona"iento irre/eribi$i#a# e%>n e$ "o#e$o #e a,$icación' incroni"o #e "o/i"iento. !!
La ener%&a #e$ aire co",ri"i#o e tranfor"a ,or "e#io #e ci$in#ro en !n "o/i"iento $inea$ #e /ai/7n' * "e#iante "otore ne!"+tico' en "o/i"iento #e %iro. A "en!#o' $a %eneración #e !n "o/i"iento recti$&neo con e$e"ento "ec+nico co"bina#o con acciona"iento e$7ctrico !,one !n %ato coni#erab$e. C!an#o $a "aa (!e tra$a#a !n ci$in#ro on %ran#e' a$ ob4eto #e e/itar !n co(!e br!co * #a)o e !ti$i-a !n ite"a #e a"orti%!ación (!e entra en acción "o"ento ante #e a$can-ar e$ fina$ #e $a carrera. Ante #e a$can-ar $a ,oición fina$' !n 7"bo$o a"orti%!a#or corta $a a$i#a #irecta #e$ aire a$ eterior. En ca"bio' e #i,one #e !na ección #e eca,e "!* ,e(!e)a' a "en!#o a4!tab$e.
E$ aire co",ri"i#o e co",ri"e "+ en $a >$ti"a ,arte #e $a c+"ara #e$ ci$in#ro. La obre,reión ,ro#!ci#a #i"in!*e con e$ eca,e #e aire a tra/7 #e $a /+$/!$a antirretorno #e etran%!$ación "onta#a 6ección #e eca,o ,e(!e)a8. E$ 7"bo$o e #e$i-a $enta"ente ata ! ,oición fina$. En e$
!"
ca"bio #e #irección #e$ 7"bo$o' e$ aire entra in obt+c!$o en $a c+"ara #e$ ci$in#ro ,or $a /+$/!$a antirretorno .
E$ ti,o #e fi4ación #e,en#e #e$ "o#o en (!e $o ci$in#ro e co$o(!en en #i,oiti/o * "+(!ina. Si e$ ti,o #e fi4ación e #efiniti/o' e$ ci$in#ro ,!e#e ir e(!i,a#o #e $o acceorio #e "onta4e neceario. De $o contrario' co"o #ico acceorio e contr!*en e%>n e$ ite"a #e ,ie-a etan#ari-a#a' ta"bi7n "+ tar#e ,!e#e efect!are $a tranfor"ación #e !n ti,o #e fi4ación a otro. Ete ite"a #e "onta4e faci$ita e$ a$"acena"iento en e",rea (!e !ti$i-an a "en!#o e$ aire co",ri"i#o' ,!eto (!e bata co"binar e$ ci$in#ro b+ico con $a corre,on#iente ,ie-a #e fi4ación.
Co$ocación #e ,ie-a en etante' ,or "e#io #e cinta #e tran,orte Kan#o #e ,a$anca Di,oiti/o #e c$aificación 6,ie-a b!ena' "a$a * a er rectifica#a8 Ci$in#ro #e I",acto
Si e !ti$i-an ci$in#ro nor"a$e ,ara traba4o #e confor"ación' $a f!er-a #i,onib$e on' a "en!#o' in!ficiente. E$ ci$in#ro #e i",acto e con/eniente ,ara obtener ener%&a cin7tica' #e /a$or e$e/a#o. Se%>n $a fór"!$a #e $a ener%&a cin7tica' e ,!e#e obtener !na %ran ener%&a #e i",acto e$e/an#o $a /e$oci#a#.
!#
E$ acciona"iento ne!"+tico !fre !na $i"itación c!an#o e trata #e "o/i"iento $ento * contante. En ta$ cao no ,!e#e e",$eare !n acciona"iento ,!ra"ente ne!"+tico. La co",reibi$i#a# #e$ aire' (!e "!ca /ece e !na /enta4a' re!$ta er en ete cao !na #e/enta4a Para traba4o $ento * contante e b!ca $a a*!#a #e otro ti,o #e act!a#ore co"o $o i#r+!$ico.
No eite "!ca #iferencia entre eto * $o act!a#ore ne!"+tico. En e$$o' en /e- #e aire e !ti$i-a aceite "inera$e a !na ,reión co",ren#i#a nor"a$"ente entre $o * 1 bar' $$e%+n#oe en ocaione a !,erar $o ? bar. Eiten ta"bi7n' co"o en e$ cao #e $o ne!"+tico' act!a#ore #e ti,o ci$in#ro * #e$ ti,o #e "otore #e a$eta * ,itone. La ,rinci,a$ #iferencia etriba en e$ eco #e (!e e$ %ra#o #e co",renibi$i#a# #e $o aceite !a#o e coni#erab$e"ente "enor a$ #e$ aire' ,or $o (!e $a ,reciión obteni#a en ete cao e "a*or. Por "oti/o i"i$are' e "+ f+ci$ en e$$o rea$i-ar !n contro$ contin!o' ,!#ien#o ,oicionar ! e4e en to#o !n ran%o #e /a$ore 6acien#o !o #e$ er/ocontro$8 con !na notab$e ,reciión. A#e"+' $a e$e/a#a ,reione #e traba4o' #ie- /ece !,eriore a $a #e $o act!a#ore ne!"+tico' ,er"iten #earro$$ar e$e/a#a f!er-a * ,are. Por otra ,arte' ete ti,o #e act!a#ore ,reenta etabi$i#a# frente a car%a et+tica. Eto in#ica (!e e$ act!a#or e ca,a- #e o,ortar car%a' co"o e$ ,eo o !na ,reión e4erci#a obre !na !,erficie' in a,orte #e ener%&a 6,ara "o/er e$ e"bo$o #e !n ci$in#ro er&a ,recio /aciar ete #e aceite8. Ta"bi7n e #etacab$e ! e$e/a ca,aci#a# #e car%a * re$ación ,otenciaJ,eo' a& co"o ! caracter&tica #e a!to $!bricación * rob!te-. La #e/enta4a #e ete ite"a on (!e #ebi#o a $a e$e/a#a ,reione a $a (!e e traba4an ,ro,ician $a eitencia #e f!%a #e aceite a $o $ar%o #e $a inta$ación. A#e"+' eta inta$acione !e$en er "+ co",$ica#a (!e $a necearia ,ara act!a#ore ne!"+tico * "!co "+ (!e ,ara $o e$7ctrico' neceitan#o #e e(!i,o #e fi$tra#o #e ,art&c!$a' e$i"inación #e aire' ite"a #e refri%eración * !ni#a#e #e contro$ #e #itrib!ción.
Para acer f!ncionar e$ act!a#or i#r+!$ico' e conecta $a ,reión i#r+!$ica a !no #e $o $a#o #e$ 7"bo$o o /e$eta 6en a#e$ante' o$o 27"bo$o38 %eneran#o !na f!er-a en enti#o #e $a e,anión #e$ e,acio entre e$ 7"bo$o * $a ,are# #e$ ci$in#ro o e$ c!er,o. Ke#iante !n #i,oiti/o "ec+nico (!e ,!e#e er e$ con4!nto ,i)ón * cre"a$$era' *!%o ecoc7' o !na i",$e /e$eta' e$ "o/i"iento e !7
tranfor"a en rotatorio. Para "o/er e$ act!a#or en enti#o contrario e neceario intro#!cir aire co",ri"i#o en e$ $a#o o,!eto #e$ 7"bo$o. E$ tor(!e (!e %enera e$ act!a#or e #irecta"ente ,ro,orciona$ a $a ,reión #e aceite i#r+!$ico' ,ero ,!e#e er /ariab$e #e ac!er#o a $a ,oición act!a$ #e$ act!a#or' i e$ act!a#or e #e [!%o Ecoc7.
Lo act!a#ore ne!"+tico on "ecani"o (!e con/ierten $a ener%&a #e$ aire co",ri"i#o en traba4o "ec+nico ,or "e#io #e !n "o/i"iento $inea$ #e /ai/7n' o #e "otore. E$ ,roceo #e !o #e aire co",ri"i#o e !na erie #e tranfor"acione #e ener%&a' ,ri"ero e$7ctrica en "ec+nica' c!an#o ,or "e#io #e !n "otor e$7ctrico e ace %irar e$ e4e #e$ co",reor' $!e%o "ec+nica en f$!i#ica' c!an#o e$ %iro "ec+nico #e$ co",reor ,ro#!ce $a aborción * a$"acena"iento #e aire' * ,or !$ti"o n!e/a"ente "ec+nica c!an#o !ti$i-a"o e$ aire co",ri"i#o ,ara !n act!a#or
La ener%&a ne!"+tica (!e e",$ea aire co",ri"i#o co"o !ente #e Potencia' tiene c!a$i#a#e ece$ente' ,ro,ia #e$ e$e"ento #e bae' entre $a (!e ,o#e"o #etacar:
E$ aire e ab!n#ante * barato Se tran,orta * a$"acena f+ci$"ente E $i",io
!8
De i%!a$ "anera ,reenta #e/enta4a
Lo "o/i"iento no ,!e#en er !nifor"e a$ "o"ento #e traba4ar $o ,itone
Lo act!a#ore Ne!"+tico tienen ! ca",o #e a,$icación en e$ ran%o #e "o/i"iento r+,i#o * ,otente Lo act!a#ore ne!"+tico e c$aifican en #o %ran#e %r!,o: Ci$in#ro Kotore
Lo ci$in#ro ne!"+tico ,ro#!cen !n traba4o: tranfor"an $a ener%&a ne!"+tica en traba4o "ec+nico #e "o/i"iento recti$&neo' (!e conta #e carrera #e a/ance * carrera #e retroceo.
Para tranfor"ar $a ener%&a f$!i#ica en ener%&a "ec+nica e !an acciona"iento #e rotación * tra$ación o ci$in#ro * on $o "+ co">n"ente !ti$i-a#o Ci$in#ro
!9
En eto ci$in#ro e a,$ica aire co",ri"i#o ,or !na o$a c+"ara. E$ ci$in#ro #e #ob$e efecto rea$i-a e$ traba4o en !n o$o enti#o: E$ 7"bo$o e #e,$a-a ,or $a ,reión #e$ aire co",ri"i#o. De,!7 retorna a ! ,oición inicia$ ,or "e#io #e !n "!e$$e rec!,era#or 6o bien "e#iante f!er-a eteriore.8
Dentro #e$ ci$in#ro #e i",$e efecto ,o#e"o encontrar ? ti,o "+:
Ci$in#ro #e 7"bo$o
E$ ,erb!nan 6!n "ateria$ f$eib$e8 rec!bre e$ ,itón ,ara a& cone%!ir (!e et7 cerra#o co",$eta"ente. E$ aire co",ri"i#o entra e",!4an#o e$ /+ta%o' * co",ri"ien#o e$ "!e$$e. Lo bor#e #e 4!nta e #e$i-an obre $a ,are# interna #e$ ci$in#ro. De,!7 e$ "!e$$e ace /o$/er e$ /+ta%o a ! eta#o inicia$.
"0
Ete ci$in#ro tan i",$e e !a ,ara frenar ob4eto rotati/o con "!ca /e$oci#a#' e a,$ica obre to#o en $o freno #e ca"ione * trene' *a (!e e !a #e frena#o intant+neo #e e"er%encia.
Ci$in#ro #e "e"brana
!nciona i%!a$ (!e e$ ci$in#ro #e e"bo$o ,ero eta /e- no e !n e"bo$o ino !na "e"brana (!e $o !tit!*e. E$ /+ta%o e fi4a a$ centro #e $a "e"brana. E$ aire co",ri"i#o entra con f!er-a' e",!4an#o $a "e"brana * ,or coni%!iente e e",!4a e$ /+ta%o. La f$eibi$i#a# #e $a "e"brana $a ace /o$/er a ! eta#o inicia$
S! a,$icacione on etena' obreto#o en $a fabrica #e a!to"ati-ación. Se ,o#r&a !ar ,ara eta",ar' re"acar o fi4ar ,or e4e",$o.
Ci$in#ro #e "e"brana enro$$ab$e
Ete ci$in#ro e "!* ,areci#o a$ ci$in#ro #e "e"brana' ,ero e$ /+ta%o ,!e#e a$ir "!co "+ 6!no o @ c"8. A ,arte e$ ro-a"iento e "!co "enor. E$ aire co",ri"i#o entra con f!er-a' e",!4an#o $a "e"brana' co",ri"ien#o e$ "!e$$e * ,or coni%!iente e",!4ar e$ /+ta%o. La f$eibi$i#a# #e $a "e"brana * e$ efecto #e$ "!e$$e ace /o$/er $a "e"brana a ! eta#o inicia$.
"1
Lo ci$in#ro #e #ob$e efecto e e",$ean e,ecia$"ente en $o cao en (!e e$ 7"bo$o tiene (!e rea$i-ar !na "iión ta"bi7n a$ retornar a ! ,oición inicia$' *a (!e a* !n ef!er-o ne!"+tico en a"bo enti#o. Se #i,one #e !na f!er-a >ti$ en a"ba #ireccione. E$ aire co",ri"i#o e",!4a e$ 7"bo$o acia f!era. E$ aire co",ri"i#o e",!4a e$ 7"bo$o acia #entro.
En eta e4ec!ción #e ci$in#ro #e #ob$e efecto' e$ /+ta%o e !na cre"a$$era (!e acciona !n ,i)ón * tranfor"a e$ "o/i"iento $inea$ en !n "o/i"iento %iratorio' ,o#e"o re%!$ar i (!ere"o e$ "o/i"iento en enti#o #e $a a%!4a #e$ re$o4 o a$ re/7. Lo +n%!$o t&,ico #e %iro on #e ' ;' 1@' 0; ata H0. E$ %iro et+ en f!nción #e: $a ,reión * $a !,erficie #e$ 7"bo$o.
"2
Ete ti,o #e ci$in#ro tiene !n /+ta%o corri#o acia a"bo $a#o. Dan#o $a ,oibi$i#a# #e #ar traba4o ,or ca#a $a#o. So$o #i,one #e #o co4inete faci$itan#o e$ "o/i"iento #e$ /+ta%o. Entra aire co",ri"i#o ,or $a i-(!ier#a entonce e$ /+ta%o e "!e/e acia $a #ereca.
Entra aire co",ri"i#o ,or $a #ereca entonce e$ /+ta%o e "!e/e acia $a i-(!ier#a.
La e$ectro/+$/!$a on $o act!a#ore !ti$i-a#o en a!to"oción ,ara e$ "ane4o #e act!a#ore ne!"+tico' $a "i"a tienen #iferente ti,o #e acciona"iento' ,ero $a "+ !ti$i-a#a en e$ ca",o #e $a a!to"oción on a(!e$$a e$7ctrica * ne!"+tica. Se%>n e$ eta#o #e acti/ación #e $a /+$/!$a' e$ aire (!e ,enetra ,or !na o /aria entra#a a$e ,or otra
"
Eto e$e"ento tranfor"an $a ener%&a ne!"+tica en !n "o/i"iento #e %iro "ec+nico. !ncionan i%!a$ (!e $o ci$in#ro #e %iro ,ero e$ +n%!$o #e %iro no et+ $i"ita#o. Eto ci$in#ro ,or "7to#o #e $a ,reión intro#!ci#a ,o#e"o obtener !n "o/i"iento rotati/o
No ,o#e"o encontrar con "!ca erra"ienta (!e f!ncionan con aire co",ri"i#o * neceitan !n "otor' ,or e4e",$o' !na ta$a#ra#ora. Sin e"bar%o' no encontrare"o otro ti,o #e erra"ienta (!e no neceitan !n "otor ne!"+tico' ,or e4e",$o' !na ,ito$a #e c$a/ar c$a/o' %ra,a' etc. Lo "otore ne!"+tico no o$a"ente on >ti$e co"o erra"ienta #e traba4o' ta"bi7n tienen !n !o in#!tria$' a!n(!e no ea $o "+ co">n' ,or(!e *a eiten $o "otore e$7ctrico.
"!
Son $i%ero * co",acto E$ arran(!e * ,aro e r+,i#o P!e#en traba4ar con /e$oci#a# * ,ar /ariab$e in necei#a# #e !n contro$ co",$e4o Ba4a inercia Pro,orcionan !na "arca !a/e' contin>a * eenta #e /ibracione No e #a)a con obrecar%a No on afecta#o ,or: e$ ca$or' ni ,or at"ófera >"e#a o corroi/a. Reiten e,$oione * %o$,e.
Gran ,ar * ,otencia en re$ación con ! ,eo Uo en a"biente e,$oi/o.
De ete ti,o #e act!a#or ,o#e"o encontrar #e 0 ti,o: Kotor #e a$eta Kotor #e ,itone
Ete "otor ,or "e#io #e a$eta tranfor"a $a ener%&a ne!"+tica en ener%&a rotati/a 6ta"bi7n e ,o#r&a ,or "e#io #e ,i)one8. Ete e e$ "otor ne!"+tico !a#o "+ frec!ente"ente
Eto "otore e contit!*en en e$ ,rinci,io #e $a in/erión #e$ co",reor rotati/o. Un rotor #ota#o #e ran!ra %ira en !na c+"ara ci$&n#rica. En $a ran!ra e #e$i-an a$eta' (!e on e",!4a#a contra $a ,are# interior #e$ ci$in#ro ,or e$ efecto #e $a f!er-a centr&f!%a. Nor"a$"ente eto "otore tienen #e ? a 1 a$eta' eta for"an c+"ara en e$ interior #e$ "otor. E$ aire entra en $a c+"ara "+ ,e(!e)a * e #i$ata a "e#i#a (!e e$ /o$!"en #e $a c+"ara a!"enta.
""
Son "+ $i%ero * barato (!e $o "otore #e ,itone La /e$oci#a# e contro$a f+ci$"ente * oci$a entre ? * 0 r.,.". La re$ación ,eo=,otencia e "!* a$ta.
La ,reión (!e e ,ro/oca en ca#a ,itón ace #earro$$ar !na ,otencia. E$ n>"ero #e ci$in#ro ,!e#e er o F. Se%>n ea $a #i,oición #e $o ,itone ,!e#en er #e ti,o ra#ia$ o aia$. S! co",orta"iento e i"i$ar' caracteri-+n#oe $o #e ,itón aia$ ,or !n ,ar r+,i#o * e$e/a#o en e$ arran(!e. E(!e"a #e !n "otor #e ,itone ci$in#ro en #o "o"ento #itinto:
Traba4an a ba4a /e$oci#a#e 6inferiore a $a #e $o "otore #e a$eta8 Si $a /e$oci#a# e "!* ba4a entonce e obtiene e$ ,ar "+i"o. E$ ,ar #e arran(!e e "!* efecti/o 6"+ (!e e$ #e $o "otore #e a$eta8
Se e",$ean ,ara traba4o a ba4a /e$oci#a# con %ran#e car%a' ,or e4e",$o: eto "otore' %enera$"ente' et+n #ie)a#o ,ara er !a#o en "+(!ina #e ,erforación
"#
En $a nat!ra$e-a e enc!entran #i/eri#a# #e e4e",$o (!e re/e$an $o ,rinci,io (!e %obiernan e$ contro$ a!to"+tico. A&' c!an#o !na ,erona ca"ina o con#!ce !n a!to"ó/i$' e4ec!ta to#a $a accione (!e confor"an !n contro$ retroa$i"enta#o: "i#e' co",ara * act>a. Por e4e",$o' i a$ con#!cir e enfrenta ante !n obt+c!$o' ! ite"a #e /iión 6enor8 ,er"ite #etectar $a ,reencia #e$ "i"o ante #e $$e%ar a 7$' * $e en/&a $a infor"ación a$ cerebro 6contro$a#or8 #e $a #itancia a (!e e enc!entra entonce' 7te #eci#e #etenere o #i"in!ir $a /e$oci#a#' accionan#o e$ ite"a #e freno 6act!a#or8. E$ ,ri"er "ecani"o #on#e e a,$icó e,rea"ente e$ conce,to #e rea$i"entación con fine #e contro$ f!e e$ 2%o/ernor3 #e $a "+(!ina #e /a,or #e \att' en 1H0@. Sin e"bar%o' $a intro#!cción #e$ contro$ a!to"+tico a $o ,roceo in#!tria$e f!e "!co "+ tar#&a' re"ont+n#oe a $o a)o <' c!an#o $o ob4eti/o #e ,ro#!cción i",i#ieron e%!ir o,eran#o en for"a "an!a$' co"o e /en&a acien#o ata entonce. A!n(!e $a intro#!cción #e$ contro$ a!to"+tico a $o ,roceo in#!tria$e f!e ca!ante #e !n n>"ero "ai/o #e #e,i#o' a$ !tit!ir $a "+(!ina a$ o,era#or #e$ ite"a' e$ efecto fina$ f!e (!e !r%ieron !na canti#a# i",ortante #e e",$eo #e "a*or ca$ificación' $iberan#o a$ o,era#or #e tarea r!tinaria * ,e$i%roa. Para etab$ecer !n ite"a o $a-o #e contro$' en ,ri"er $!%ar e re(!iere etab$ecer !n ,atrón #eea#o #e a$%!na /ariab$e o ,ro,ie#a# coni#era#a c$a/e ,ara e$ ,roceo' e$ (!e e #eno"ina referencia o 2etJ,oint 3 6SP 8' ,!#ien#o er contante o /ariab$e' e%>n $a necei#a#e #e$ ite"a. En e%!n#o t7r"ino' e re(!iere conocer tener infor"ación #e $o (!e et+ !ce#ien#o en e$ ,roceo' a ,artir #e $a "e#ición ! ober/ación #e !na /ariab$e e$e%i#a 6conoci#a co"o /ariab$e #e$ ,roceo ' o PO 8' !an#o !n enor a#ec!a#o ,ara ta$ fin. En tercer $!%ar' e ten#r+ !na eta,a #e e/a$!ación' #on#e e co",ara $a infor"ación en/ia#a ,or e$ enor con $a referencia #eea#a' ,ro#!cien#o !na infor"ación conoci#a co"o error #e contro$ . Eta acción e rea$i-a#a ,or !n e$e"ento conoci#o co"o contro$a#or ' (!i7n #eter"ina $a acción (!e #ebe rea$i-are ,ara ,roc!rar acer "&ni"o e$ error #e contro$. E$ >$ti"o e$e"ento encar%a#o #e cerrar e$ $a-o #e contro$ e e$ act!a#or ' (!i7n recibe $a infor"ación ,ro/eniente #e$ contro$a#or' * e4ec!ta $a acción #e contro$ re(!eri#a ,ara ,ro/ocar e$ ca"bio neceario en e$ ite"a. Eiten #i/ero contro$a#ore' o ite"a #e contro$' #e a",$io !o en ,roceo in#!tria$e. A contin!ación' e ar+ referencia a $o ,rinci,a$e.
En $a re%!$ación to#oJna#a e$ e$e"ento fina$ #e contro$ e "!e/e r+,i#a"ente #e#e !na a otra #e #o ,oicione fi4a' ,ara >nico /a$or #e $a /ariab$e contro$a#a. En $a fi%!ra .1 e re,reenta !n contro$ ONJO #e te",erat!ra en !n interca"bia#or #e ca$or' a "7
tra/7 #e !n ite"a #e contacto co"an#a#o ,or "e#io #e !n t!bo #e Bo!r#on. P!e#e notare (!e ete ti,o #e contro$ e caracteri-a ,or !n cic$o contin!o #e /ariación #e $a /ariab$e contro$a#a.
i%!ra .1. Contro$ onJoff #e te",erat!ra. Si $a te",erat!ra #e a$i#a #e$ ,roceo e !,erior a $a re(!eri#a' e$ contacto e abre' cerran#o $a /+$/!$a o$enoi#e (!e re%!$a e$ in%reo #e$ $&(!i#o ca$efactor. C!an#o $a te",erat!ra "e#i#a #ecien#e ,or #eba4o #e$ /a$or #eea#o' $o contacto e cierran' acti/an#o $a /+$/!$a o$enoi#e * ,er"itien#o (!e e$ $&(!i#o ca$efactor in%ree n!e/a"ente a$ interca"bia#or. Ete ti,o #e acción ,ro/oca (!e $a te",erat!ra #e a$i#a #e$ ,roceo ,reente !n eta#o oci$atorio en torno a$ ,!nto #e coni%na #eea#o' ta$ co"o e ober/a en $a %r+fica (!e a,arece en $a fi%!ra .1 Lo contro$a#ore onJoff an !tit!i#o a $o re$7 con/enciona$e !ti$i-a#o en "!co ,roceo in#!tria$e. En $!%ar #e #i,oner #e ,!$a#ore * re$7 ,ara circ!ito #e enc$a/a"iento * ,ara e$ acciona"iento #e "otore #e $a ,$anta' con e$ corre,on#iente ,ane$ o c!a#ro #e "an#o 6con $o coni%!iente cab$e #e coneión8' !n contro$a#or ONJ O confi%!ra#o en !n PLC 6/er ección .?8 e !na o$!ción /er+ti$' ,r+ctica * e$e%ante' ,ro%ra"a#o a tra/7 #e !n oftare #earro$$a#o en !n $en%!a4e e,ecia$' baa#o en $a $ó%ica #e re$7.
Uno #e $o contro$a#ore in#!tria$e "+ !ti$i-a#o e e$ conoci#o PID 6Pro,orciona$JInte%ra$J Deri/ati/o8. La ec!ación (!e #ecribe e$ co",orta"iento #e ete ti,o #e contro$a#or e $a i%!iente: t O o ] % ]PO ] SP ]] 9 ^ 6 PO ] SP 8#t ] 9 ^ ^ #t
d $ PV
SP%
#on#e POJSP re,reenta e$ error #e contro$' % e $a %anancia ,ro,orciona$' 9< $a %anancia inte%ra$ * 93 $a %anancia #eri/ati/a. Por $o tanto' $a acción #e contro$ re!$ta #e $a co"binación #e tre accione: !na (!e e ,ro,orciona$ a$ error #e contro$ 6eta acción e
"8
c!",$e ó$o #entro #e !na re%ión conoci#a co"o 2 ban#a ,ro,orciona$ 38' otra (!e e ,ro,orciona$ a $a inte % ra$ #e$ error #e contro$ * !na >$ti"a (!e e ,ro,orciona$ a $a #eri/a#a #e$ error #e contro $. A "e#i#a (!e $a %anancia ,ro,orciona$ e "a*or' "enor #e/iación #e$ error #e contro$ e re(!erir+ ,ara $o%rar e$ ob4eti/o #e contro$. Sin e"bra%o' !n a!"ento ecei/o #e eta %anancia ,!e#e tornar inetab$e a$ contro$a#or. Eta acción e /e co",ena#a ,or $a a#ición #e $a co",onente inte%ra$ * #eri/ati/a. La acción inte%ra$ %aranti-a (!e $a ta-a #e ca"bio #e $a acción #e contro$ ea ,ro,orciona$ a$ error #e contro$' $o (!e %aranti-a (!e $a acción #e contro$ ,!e#a er #itinta #e cero a!n c!an#o e$ error ea cero. Por ! ,arte' $a acción #eri/ati/a etab$ece !na acción ,ro,orciona$ a $a ra,i#e- #e ca"bio #e $a /ariab$e #e ,roceo * no a ! /a$or' ocaionan#o re,!eta inicia$e "+ r+,i#a (!e $a (!e e obten#r&an in eta acción.
E$ circ!ito e$ectrónico i",$ifica#o #e !n contro$a#or PID "+ co">n conite en !n "ó#!$o #e acción ,ro,orciona$ _ inte%ra$ #on#e e fi4a $a %anancia o ban#a ,ro,orciona$' e a",$ifica $a #e/iación entre $a /ariab$e * e$ ,!nto #e coni%na * e e$ecciona $a acción #irecta o $a in/era #e$ contro$a#orJ * !n "ó#!$o #e acción #eri/ati/a "o#ifica#a ' #on#e e enc!entra e$ ,otenció"etro #e acción #eri/ati/a. En $a fi%!ra .0a ,!e#e /ere !n e(!e"a i",$ifica#o #e$ contro$a#or. En otro contro$a#ore' e$ ,otenció"etro #e acción ,ro,orciona$ e enc!entra en $a a$i#a #e$ e%!n#o a",$ifica#or o,eraciona$. En $o intr!"ento e$ectrónico' e$ ca"bio "an!a$Ja!to"+tico o a!to"+ticoJ "an!a$ e efect>a in a$to en $a ,oición #e$ act!a#or' %racia a !n circ!ito #e 2"e"oria3 (!e "antiene e$ "i"o ni/e$ #e ,otencia$ ante #e $a con"!tación. En $a ,oición "an!a$3 e$ e$e"ento fina$ #e contro$ recibe $a a$i#a #e !n ,otenció"etro #e a4!te "an!a$' "ientra (!e en $a ,oición 2a!to"+tica3 $a coneión (!e#a etab$eci#a en e$ b$o(!e PID 6fi%!ra .0b8.
"9
i%!ra .0. E(!e"a i",$ifica#o #e$ contro$a#or PID.
En contro$ #i%ita$' !n co",!ta#or $$e/a a cabo to#o $o c+$c!$o (!e rea$i-an in#i/i#!a$"ente $o contro$a#ore PID anterior"ente "enciona#o' %eneran#o #irecta"ente $a e)a$e (!e /an a $o act!a#ore. Ete ti,o #e contro$ e #eno"ina 2contro$ #i%ita$ #irecto3 * rea$i-a $a i%!iente f!ncione: `B E,$ora
$a /ariab$e #e entra#a ana$ó%ica * #i%ita$e `B $a co",ara con $o ,!nto #e coni%na e intro#!ce $a e)a$ #e error en e$ a$%orit"o #e contro$ corre,on#iente `B en/&a $a e)a$e #e a$i#a a $o e$e"ento fina$e #e contro$ #e$ ,roceo `B e #i,onen intr!"ento ana$ó%ico en ,ara$e$o con e$ co",!ta#or en $o ,!nto cr&tico * act>an co"o reer/a en cao #e fa$$a. La e)a$e ,roce#ente #e $o tran"iore #e ca",o e re>nen en !n ter"ina$ * ,aan a !na !ni#a# #e fi$tra#o * acon#iciona"iento #on#e on con/erti#a en e)a$e #i%ita$e' ,ara er !a#a en $o c+$c!$o ,oteriore #e$ contro$.
#0
A#e"+' e$ co",!ta#or co",r!eba ca#a e)a$ #e entra#a * $a co",ara entre $&"ite ,refi4a#o' ,ara #etectar i a$e f!era #e eta "a%nit!#e. En ta$ cao' #eter"ina Ja tra/7 #e $a $ó%ica #e$ co",!ta#orJ $a ca!a #e $a #e/iación' inician#o !n eta#o #e a$ar"a o #an#o intr!ccione a $o o,erario #e $a ,$anta ,ara o$!cionar e$ ,rob$e"a. La /enta4a #e ete ti,o #e contro$a#ore on: `B $eibi$i#a#
en e$ #ie)o #e$ ite"a #e contro$' ,!#i7n#oe ,aar f+ci$"ente #e !n ti,o #e acción #e contro$ a otra' #ie)an#o $a ec!ación #e$ a$%orit"o PID (!e "+ con/en%a a$ ,roceo `B "e4ora #e$ ren#i"iento #e$ contro$' a$ traba4ar "+ ,rói"a"ente a$ ,!nto ó,ti"o #e o,eración * `B e%!ri#a# a$ ,o#er co",robar ca#a /ariab$e entre ! $&"ite ,refi4a#o.
Un PLC 6Pro%ra""er Lo%ic Contro$$er' (!e en e,a)o$ e tra#!ce co"o Contro$a#or Ló%ico Pro%ra"ab$e8 o A!tó"ata Pro%ra"ab$e e !n e(!i,o o "+(!ina e$ectrónica' ,ro%ra"ab$e' #ie)a#o ,ara contro$ar Jen tie",o rea$ * en a"biente in#!tria$J ,roceo ec!encia$e o co"binaciona$e. Eta #efinición e et+ (!e#an#o obo$eta' *a (!e an a,areci#o $o "icroJPLC' #etina#o a ,e(!e)a necei#a#e * et+n a$ a$cance #e c!a$(!ier ,erona. Ta"bi7n $o PLC e an ,o,!$ari-a#o en !o #e $a a!to"ati-ación #e /i/ien#a * e#ificio 6Do"ótica8. Lo PLC "o#erno tienen incor,ora#o' a#e"+ #e $a f!ncione #e trata"iento $ó%ico' f!ncione #e c+$c!$o n!"7rico' #e re%!$ación #e PID * #e er/ocontro$. E$ PLC nació co"o o$!ción a$ contro$ #e circ!ito co",$e4o #e a!to"ati-ación. Por $o tanto e ,!e#e #ecir (!e !n PLC no e "+ (!e !n a,arato e$ectrónico (!e !tit!*e $o circ!ito a!i$iare o #e "an#o #e $o ite"a a!to"+tico. A 7$ e conectan $o ca,ta#ore o enore 6fina$e #e carrera' ,!$a#ore' etc...8 ,or !na ,arte' * $o act!a#ore 6bobina #e contactore' $+",ara' ,e(!e)o rece,tore' etc...8 ,or otra.
Lo ,ri"ero (!e e a,recia en !n PLC e ! for"ato contr!cti/o 6có"o et+ eco8 o 2fra"e3. Ete for"ato ,!e#e er co",acto o "o#!$ar.
Se !a ,ara a!to"ati"o $ó%ico con e(!i,o ,e(!e)o * #on#e $a canti#a# #e E=S on fi4a. En !n o$o b$o(!e et+n to#o $o e$e"ento 6i%. .?.8. En %enera$' ete ti,o #e PLC ,!e#e er c$aifica#o co"o nanoa!tó"ata o "icroa!tó"ata. Poeen !n n>"ero #e entra#a=a$i#a #i%ita$e #e$ or#en #e F.
#1
i%!ra .?. PLC co",acto.
Se !a en ,roceo in#!tria$e 6e $o conoce co"o PLC in#!tria$8. Poee "ó#!$o #e"ontab$e * e ,oib$e e,an#ir e$ n>"ero #e entra#a * a$i#a 6etr!ct!ra abierta8. Eiten #o confi%!racione: $a etr!ct!ra a"ericana 6(!e e,ara $a E=S #e$ reto #e$ a!tó"ata8 * $a etr!ct!ra e!ro,ea 6#on#e ca#a "ó#!$o tiene !na f!nción ,artic!$ar: f!ente #e a$i"entación' CPU' E=S8. S! etr!ct!ra e "!etra en $a fi%!ra ..
i% .. PLC "o#!$ar.
#2
La etr!ct!ra b+ica #e c!a$(!ier a!tó"ata et+ re,reenta#a ,or $a i%!iente
,arte: ] !ente #e a$i"entación ] CPU ] Kó#!$o #e entra#a Kó#!$o #e a$i#a ] Ter"ina$ #e ,ro%ra"ación ] ] Perif7rico.
Un #ia%ra"a e(!e"+tico #e !n ite"a #e contro$ con PLC e "!etra en $a fi%!ra ..
#
IUENTE
&'()*' (+ +-A(A/
SENSORES
TERKINAL DE PROGRAKACIN 01)
PERIERICOS &'()*' (+ /A*2(A/
KA5UINA O PROCESO
ACTUADORES
i%!ra .. Etr!ct!ra b+ica #e !n PLC. Re,ecto a ! #i,oición eterna' $o a!tó"ata ,!e#en contener /aria #e eta eccione en !n "i"o "ó#!$o' o ca#a !na #e e$$a e,ara#a ,or #iferente "ó#!$o' #e,en#ien#o i e trata #e a!tó"ata Co",acto o Ko#!$are.
E $a encar%a#a #e con/ertir $a tenión #e $a re#' 00 c.a.' a ba4a tenión #e c.c' nor"a$"ente 0 ien#o eta $a tenión #e traba4o #e $o circ!ito e$ectrónico (!e co",onen e$ A!tó"ata. U!a$"ente' e$ PLC #i,one #e !na bater&a conecta#a a eta f!ente #e a$i"entación' $o (!e ae%!ra e$ "anteni"iento #e$ ,ro%ra"a en $a "e"oria * a$%!no #ato e,ec&fico en cao #e interr!,ción #e $a tenión eterior.
La Uni#a# Centra$ #e Proceo e e$ a!t7ntico cerebro #e$ ite"a. Se encar%a #e recibir $a or#ene #e$ o,erario ,or "e#io #e $a cono$a #e ,ro%ra"ación * #e$ "ó#!$o #e entra#a. Poterior"ente' $a ,rocea * en/ia $a re,!eta a$ "ó#!$o #e a$i#a. En ! "e"oria e enc!entra rei#ente e$ ,ro%ra"a #etina#o a contro$ar e$ ,roceo.
Nor"a$"ente' $o ite"a #e contro$ e i",$e"entan !ti$i-an#o !n PLC (!e' a tra/7 #e enore' obtiene $a infor"ación necearia #e !n ,roceo * "e#iante act!a#ore' $o%ra e$ co",orta"iento ,ro%ra"a#o o #eea#o #e$ "i"o. La infor"ación recibi#a #e$
,roceo' recibe e$ no"bre #e entra#a' "ientra (!e $a accione obre 7te e #eno"inan a$i#a. Tanto $a entra#a co"o $a a$i#a et+n ai$a#a #e $a CPU e%>n e$ ti,o #e a!tó"ata (!e e !ti$ice. Nor"a$"ente' e !e$en e",$ear o,toJaco,$a#ore en $a entra#a * re$7=o,toJaco,$a#ore en $a a$i#a. La e)a$e ,!e#en er #e ti,o #i%ita$ o ana$ó%ico. En a"bo cao' e tienen ran%o #e tenión o corriente caracter&tico' $o c!a$e e enc!entran e,ecifica#o en $a o4a #e caracter&tica #e$ fabricante. Lo nor"a$ #e !n PLC e (!e ,oean E=S erie e%>n e$ ,rotoco$o RSJ0?0 = RSJ@.
En %enera$' $a f!nción #e$ ite"a E=S e a#a,tar $a e)a$ #e traba4o #e $o #i,oiti/o eterno a $a #e $o e$e"ento e$ectrónico #e$ PLC' $o%ran#o !na e,aración e$7ctrica. Son ca,ace #e ca,tar o %enerar e)a$e' (!e tienen >nica"ente #o eta#o #iferencia#o 6,or e4e",$o' a!encia o ,reencia #e !n ni/e$ #e tenión8. Ta"bi7n e $a $$a"a on=off o #icreta * ,!e#en ,ro/enir #e e$e"ento bietab$e' co"o "icroitce' enore in#!cti/o' etc. Eta E=S e "ane4an a ni/e$ #e bit #entro #e$ ,ro%ra"a #e !!ario. ]
Son ca,ace #e ca,tar o %enerar "+ #e #o eta#o #e !na e)a$. Co"o e$ "icro,rocea#or traba4a con e)a$e binaria' #eber+ eitir en ete "ó#!$o #e entra#a (!e #i,on%a #e !n con/eror Ana$ó%ico=Di%ita$' (!e con/ierta $a e)a$e #e entra#a en e)a$e binaria' * !n "ó#!$o #e a$i#a con !n con/eror Di%ita$=Ana$ó%ico' (!e con/ierta e)a$e binaria en e)a$e ana$ó%ica #e a$i#a. Eta e)a$e e "ane4an a ni/e$ #e b*te o ,a$abra 6@=1F bit8 #entro #e$ ,ro%ra"a #e !!ario. ]
. Para ite"a #e contro$ %ran#e no e ,oib$e !bicar to#o $o "ó#!$o #e entra#a=a$i#a en e$ "i"o rac' ,or $o (!e e ace neceario e,an#ir #ico rac. Eiten #o ,oibi$i#a#e: !n en$ace ,ara$e$o "e#iante !n cab$e "!$ticon#!ctor' $o c!a$ no e "!* reco"en#ab$e *a (!e i e etien#e "!co e$ cab$e' e ,!e#en ,ro#!cir ca&#a #e tenión i",ortante *' a#e"+' e ,!e#en in#!cir interferencia $a otra o,ción e etab$ecer !na coneión #e $a entra#a=a$i#a re"ota ' "e#iante !n "o#!$o #e interconeión eria$ #e$ ti,o 2fie$#b!3 o b! #e ca",o' e$ (!e ,er"ite conectar e$ PLC con !n ite"a #e entra#a=a$i#a re"oto' "e#iante >nica"ente !n ,ar #e i$o 6$o%ran#o !na #ecentra$i-ación #e$ ite"a #e entra#a=a$i#a (!e ,!e#e $$e%ar a$ or#en #e $o i$ó"etro8. ]
E $a infor"ación obteni#a #e$ ,roceo. A ete "ó#!$o e !nen e$7ctrica"ente $o ca,ta#ore o enore 6interr!,tore' fina$e #e carrera' ,!$a#ore' enore #e te",erat!ra' "icroitce' ca!#a$&"etro' enore in#!cti/o' ca,aciti/o' "a%n7tico' ó,tico' "e#i#ore #e ,eo o #e interferencia' entre otro8. La infor"ación recibi#a en 7$ e en/ia a $a CPU' ,ara er ,rocea#a #e ac!er#o $a ,ro%ra"ación rei#ente. Ete "ó#!$o ,oee !n circ!ito e$ectrónico #e interfa- (!e e/ita $a ,ro,a%ación #e ,!$o #e rebote en $o contacto' aco,$a $o ni/e$e #e tenión * acon#iciona $a e)a$e ,ara re#!cir e$ efecto #e$ r!i#o * #e interferencia.
Accione fina$e obre $a "+(!ina. E$ "ó#!$o #e a$i#a #e$ a!tó"ata e e$ encar%a#o #e acti/ar * #eacti/ar $o act!a#ore e #ecir' e encar%a #e a,ortar ,otencia a $a e)a$ #e a$i#a. P!e#en co"an#ar /+$/!$a 6ne!"+tica' i#r+!$ica o #e otro ti,o' tanto #e$ ti,o con/enciona$ co"o #e cierre /ariab$e o ,ro,orciona$e8' /aria#ore #e frec!encia' re$7' bobina #e contactore' #oifica#ore' $+",ara' "otore ,e(!e)o' etc. La infor"ación en/ia#a ,or $a entra#a a $a CPU' !na /e- ,rocea#a' e en/&a a$ "ó#!$o #e a$i#a ,ara (!e eta ean acti/a#a *' a $a /e-' $o act!a#ore (!e et+n conecta#o a e$$a. Ete "ó#!$o ,oee !n circ!ito e$ectrónico #e interfa- (!e a*!#a ai$ar $o circ!ito $ó%ico #e $o #e car%a.
E$ ter"ina$ o cono$a #e ,ro%ra"ación e e$ (!e ,er"ite co"!nicar a$ o,erario con e$ ite"a. La f!ncione b+ica #e 7te on $a i%!iente: ] ] ]
Tranferencia * "o#ificación #e ,ro%ra"a. erificación #e $a ,ro%ra"ación. Infor"ación #e$ f!nciona"iento #e $o ,roceo.
Co"o cono$a #e ,ro%ra"ación ,!e#en er !ti$i-a#a $a contr!i#a e,ec&fica"ente ,ara e$ a!tó"ata' ,!#ien#o er "an!a$e 6ti,o ca$c!$a#ora o 2an#Je$#3 J i%. .Fa8 o bien !n or#ena#or ,erona$ o PC 6e$ (!e c!enta con !n oftare e,ecia$"ente #ie)a#o ,ara reo$/er $o ,rob$e"a #e ,ro%ra"ación * contro$ J i%. .Fb8.
6a8 Ter"ina$ ,ort+ti$
6b8 Ter"ina$ #e ,ro%ra"ación en PC
i%!ra .F. Ter"ina$e #e ,ro%ra"ación.
Lo ,erif7rico no inter/ienen #irecta"ente en e$ f!nciona"iento #e$ a!tó"ata' ,ero' in e"bar%o' faci$itan $a $abor #e$ o,erario. Lo "+ !ti$i-a#o on: ] ] ]
Graba#ora a caette. I",reora. Cart!co #e "e"oria EEPROK.
]
i!a$i-a#ore * ,ane$e #e o,eración OP
En $a fi%!ra .H e "!etra !n e(!e"a #e !n ,ane$ #e o,eración * ! for"a #e coneión.
i%!ra .H. Pane$ #e o,eración.
E$ !o #e$ PLC a i#o b+ica"ente retrin%i#o a ,roceo in#!tria$e' entre $o (!e e ,!e#en "encionar: Contro$ #e "o/i"iento #e "+(!ina 6a/an-ar' retroce#er' %irar' #ob$ar' "ani,!$ar' etc.8 ] En ,rena' eta",a#ora' trefi$a#ora' e"b!ti#ora' "+(!ina #e o$#a#!ra. ] Proceo #e "an!fact!ra en $&nea' co"o e"bote$$a#o' e"ba$a4e' eti(!eta#o' ,ea4e * #oificación. ] En ,roceo #on#e e re(!iera contro$ $ó%ico' co"o acenore' orno' bo"ba' e"+foro' "ane4o #e "ateria$e' ca$#era' ,!ente %r>a' centra$e e$7ctrica' $a/a#ora' contro$ #e "otore' !betacione e$7ctrica' interr!,tore' ,rotectore #e a$ta tenión ] En e(!i,o i#rone!"+tico' i#r+!$ico * o$eoi#r+!$ico. ] Para re%!$ación en ,roceo fiico(!&"ico' c!an#o e$ PLC et+ confi%!ra#o con b$o(!e f!nciona$e PID. ] En %enera$' $o PLC e !an en ,roceo o "+(!ina (!e ten%an e,acio re#!ci#o' ,roceo #e ,ro#!cción ,erió#ica"ente ca"biante' ,roceo ec!encia$e o co"binaciona$e' inta$acione #e ,roceo co",$e4o' etc. ]
Act!a$"ente' e !an ,ara otra a,$icacione no in#!tria$e co"o $a a!to"ati-ación #e /i/ien#a * e#ificio 6Do"ótica * e#ificio inte$i%ente8' contro$ #e c!$ti/o en in/erna#ero * contro$ #e abono en $a tierra' entre otro.
Entre $a /enta4a tene"o: ]
Kenor tie",o #e e$aboración #e ,ro*ecto.
]
Poibi$i#a# #e acer "o#ificacione in coto a)a#i#o en otro
co",onente. ] K&ni"o e,acio #e oc!,ación. Kenor coto #e "ano #e obra. ] Kanteni"iento econó"ico. ] Poibi$i#a# #e %obernar /aria "+(!ina con e$ "i"o a!tó"ata. ] ] Kenor tie",o #e ,!eta en f!nciona"iento. ] Si e$ a!tó"ata (!e#a ,e(!e)o ,ara e$ ,roceo in#!tria$ ,!e#e e%!ir ien#o #e !ti$i#a# en otra "+(!ina o ite"a #e ,ro#!cción. [ entre $o incon/eniente: ] ]
A#ietra"iento #e t7cnico. Coto.
SCADA /iene #e $a i%$a #e S!,er/ior* Contro$ An# Data Ac(!iition' e #ecir: a#(!iición #e #ato * contro$ #e !,er/iión. Se trata #e !na a,$icación #e oftare e,ecia$"ente #ie)a#a ,ara f!ncionar obre or#ena#ore en !n ,roceo #e contro$ #e ,ro#!cción' ,ro,orcionan#o co"!nicación con $o #i,oiti/o #e ca",o 6contro$a#ore a!tóno"o' a!tó"ata ,ro%ra"ab$e' etc.8 * contro$an#o e$ ,roceo #e for"a a!to"+tica 6co"an#a#o * "onitorea#o #e#e $a ,anta$$a #e$ or#ena#or8. A#e"+' ,ro/ee #e to#a $a infor"ación (!e e %enera en e$ ,roceo ,ro#!cti/o a #i/ero !!ario' tanto #e$ "i"o ni/e$ co"o #e otro ni/e$e #entro #e $a e",rea: contro$ #e ca$i#a#' !,er/iión' "anteni"iento' etc. En ete ti,o #e ite"a !!a$"ente eite !n or#ena#or' (!e efect>a tarea #e !,er/iión * %etión #e a$ar"a' a& co"o trata"iento #e #ato * contro$ #e ,roceo. La co"!nicación e rea$i-a "e#iante b!e e,ecia$e o re#e LAN. To#o eto e e4ec!ta nor"a$"ente en tie",o rea$' * et+n #ie)a#o ,ara #ar a$ o,era#or #e ,$anta $a ,oibi$i#a# #e !,er/iar * contro$ar #ico ,roceo. Tanto $o ,ro%ra"a neceario' co"o e$ ar#are a#iciona$ (!e e neceite' contit!*en $o (!e e #eno"ina' en %enera$' ite"a SCADA.
Un ,a(!ete SCADA #ebe etar en #i,oición #e ofrecer $a i%!iente ,retacione: Poibi$i#a# #e crear ,ane$e #e a$ar"a' (!e ei%en $a ,reencia #e$ o,era#or ,ara reconocer !na ,ara#a o it!ación #e a$ar"a' con re%itro #e inci#encia. Generación #e itórico #e e)a$e #e ,$anta' (!e ,!e#en er /o$ca#o ,ara ! ] ,roceo obre !na o4a #e c+$c!$o. ] E4ec!ción #e ,ro%ra"a' (!e ,!e#en "o#ificar $a $e* #e contro$' o inc$!o an!$ar o "o#ificar $a tarea aocia#a a$ a!tó"ata' ba4o cierta con#icione. ]
Poibi$i#a# #e ,ro%ra"ación n!"7rica' (!e ,er"ite rea$i-ar c+$c!$o arit"7tico #e e$e/a#a co",$e4i#a# obre $a CPU #e$ or#ena#or. ]
Con e$$a' e ,!e#en #earro$$ar a,$icacione ,ara or#ena#ore 6ti,o PC' ,or e4e",$o8' con ca,t!ra #e #ato' an+$ii #e e)a$e' ,reentacione en ,anta$$a' en/&o #e re!$ta#o a #ico e i",reora' etc. A#e"+' to#a eta accione e $$e/an a cabo "e#iante !n ,a(!ete #e f!ncione (!e inc$!*e -ona #e ,ro%ra"ación en !n $en%!a4e #e !o %enera$ 6co"o C' Paca$' o Baic8' $o c!a$ confiere !na ,otencia "!* e$e/a#a * !na %ran /erati$i#a#. A$%!no SCADA ofrecen $ibrer&a #e f!ncione ,ara $en%!a4e #e !o %enera$ (!e ,er"iten ,erona$i-ar' #e "anera "!* a",$ia' $a a,$icación (!e #eee rea$i-are con #ico SCADA.
Un SCADA #ebe c!",$ir /ario ob4eti/o ,ara (!e ! inta$ación ea ,erfecta"ente a,ro/eca#a: Deben er ite"a #e ar(!itect!ra abierta' ca,ace #e crecer o a#a,tare e%>n $a necei#a#e ca"biante #e $a e",rea. Deben co"!nicare con tota$ faci$i#a#' * #e for"a tran,arente a$ !!ario' con e$ e(!i,o ] #e ,$anta * con e$ reto #e $a e",rea 6re#e $oca$e * #e %etión8. Deben er ,ro%ra"a enci$$o #e inta$ar' in ecei/a ei%encia #e ar#are' * f+ci$e ] #e !ti$i-ar' con interface a"i%ab$e ,ara e$ !!ario. ]
Lo "ó#!$o o b$o(!e #e oftare (!e ,er"iten $a acti/i#a#e #e a#(!iición' !,er/iión * contro$ on $o i%!iente: ]
Confi%!ración : ,er"ite a$ !!ario #efinir e$ entorno #e traba4o #e ! SCADA'
a#a,t+n#o$o a $a a,$icación ,artic!$ar (!e #eea #earro$$ar. Interfa- %r+fica #e$ o,era#or : ,ro,orciona a$ o,era#or $a f!ncione #e contro$ * ] !,er/iión #e $a ,$anta. E$ ,roceo e re,reenta "e#iante inó,tico %r+fico a$"acena#o en e$ or#ena#or #e ,roceo' %enera#o #e#e e$ e#itor incor,ora#o en e$ SCADA o i",orta#o #e#e otra a,$icación #!rante $a confi%!ración #e$ ,a(!ete. Kó#!$o #e ,roceo : e4ec!ta $a accione #e "an#o ,re,ro%ra"a#a a ,artir #e $o ] /a$ore act!a$e #e /ariab$e $e&#a. Getión * arci/o #e #ato : e encar%a #e$ a$"acena"iento * ,rocea#o or#ena#o #e $o ] #ato' #e for"a (!e otra a,$icación o #i,oiti/o ,!e#a tener acceo a e$$o. Co"!nicacione : e encar%a #e $a tranferencia #e infor"ación entre $a ,$anta * $a ] ar(!itect!ra ar#are (!e o,orta e$ SCADA' * entre 7ta * e$ reto #e e$e"ento infor"+tico #e %etión. La fi%!ra .@ ,er"ite /i!a$i-ar $o #itinto ni/e$e #e o,eración (!e co",ren#e !n ite"a SCADA.
i%!ra..@. Site"a Sca#a.
Lo ite"a #e contro$ #itrib!i#o' ta"bi7n conoci#o co"o DCS' e caracteri-an ,or tener !na e%!ri#a# "e4ora#a con re$ación a $o ite"a con/enciona$e #e contro$. Lo tran"iore #i,onen #e !n ite"a #e a!toca$ibración * #ia%nótico #e a/er&a' (!e ,er"ite a$ ,erona$ #e "anteni"iento $oca$i-ar$a * reo$/er$a r+,i#a"ente en cao #e (!e e ,ro#!-can. E$ ite"a e re#!n#ante * ,!e#e coni#erare co"o !na 2inte$i%encia #itrib!i#a3 (!e' en for"a ,areci#a a $a !"ana' $i"ita $a conec!encia #e !n fa$$o' "antenien#o e$ contro$ #e$ ite"a 6/er fi%!ra .;8. La ,rinci,a$e caracter&tica on: `B E$
!o #e /ario contro$a#ore #i%ita$e ca,ace #e contro$ar in#i/i#!a$"ente !n cierto n>"ero #e /ariab$e ,ara a& #itrib!ir e$ rie%o #e$ contro$ >nico. `B Ca#a contro$a#or #i%ita$ e !ni/era$' e #ecir' #i,one #e a$%orit"o #e contro$ Je$eccionab$e ,or oftareJ (!e ,er"iten reo$/er to#a $a it!acione #e contro$ (!e e re(!ieran' #an#o a& /erati$i#a# a$ ite"a. `B La /e$oci#a# en $a a#(!iición #e $o #ato * ! a$i#a acia $o act!a#ore e rea$i-a en 2tie",o rea$3. La e)a$e e tran"iten "e#iante circ!ito $oca$e #e a$ta /e$oci#a# * e%!ri#a# #e tran"iión. `B Para co"!nicar entre & $o tran"iore e$ectrónico #e ca",o' $o contro$a#ore * $a interface ,ara $a co"!nicación con e$ o,era#or #e $a ,$anta' e e",$ea !na /&a #e co"!nicacione con !n recorri#o ,ara$e$o a $o e#ificio * a $a a$a #e contro$.
`B Se
a#o,ta e$ !o #e !no o /ario "onitore' en $o c!a$e e$ o,era#or #ebe ea"inar $a /ariab$e #e ,roceo' $a caracter&tica #e contro$' $a a$ar"a' etc.' in ,ert!rbar e$ contro$ #e $a ,$anta' * con $a o,ción #e ca"biar c!a$e(!iera caracter&tica #e contro$ #e $a /ariab$e #e$ ,roceo.
i%!ra .;. Co",onente #e !n DCS. INTRODUCCION
Lo "icrocontro$a#ore et+n in/a#ien#o e$ "!n#o. Et+n ,reente en n!etra caa' en n!etro traba4o * en n!etra /i#a. Se ,!e#en encontrar contro$an#o $o orno "icroon#a * $o te$e/iore #e n!etro o%ar' en $o tec$a#o * ratone #e $o co",!ta#ore * en $o a!to"ó/i$e. En e$ bo$i$$o $$e/a"o !no c!anto entre $o #e$ te$7fono "ó/i$' $o (!e tienen $a "o#erna $$a/e #e$ coce * $o "an#o a #itancia #e$ %ara4e * $a a$ar"a #o"7tica. Pero $a in/aión acaba #e co"en-ar * e$ co"ien-o #e$ i%$o I er+ teti%o #e $a con(!ita "ai/a #e eto #i"in!to co",!ta#ore' (!e %obernar+n $a "a*or ,arte #e $o a,arato (!e fabrica"o * !a"o $o !"ano. Kicroci, e $a e",rea (!e fabrica $o "icrocontro$a#ore PIC. En $o >$ti"o tie",o eta fa"i$ia #e "icrocontro$a#ore a re/o$!ciona#o e$ "!n#o #e $a a,$icacione e$ectrónica. Tienen !na faci$i#a# #e !o * ,ro%ra"ación ta$e' (!e 4!nto a $a in"ena ,oibi$i#a#e #e E=S (!e brin#an an con(!ita#o a ,ro%ra"a#ore * #earro$$a#ore. S! ,rinci,a$ /enta4a 6* e%>n ! #etractore $a ,rinci,a$ #e/enta4a8 e ! car+cter %enera$' $a f$eibi$i#a# (!e $e ,er"ite er e",$ea#o en cai c!a$(!ier a,$icación. Otra fa"i$ia #e "icrocontro$a#ore on "+ eficace en a,$icacione e,ec&fica.
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La fa"i$ia PIC e #i/i#e en c!atro %a"a' %a"a (!e ,o#e"o $$a"ar "ini' ba4a' "e#ia * a$ta. La ,rinci,a$e #iferencia entre eta %a"a ra#ica en e$ n>"ero #e intr!ccione * ! $on%it!#' e$ n>"ero #e ,!erto * f!ncione' $o c!a$ e ref$e4a en e$ enca,!$a#o' $a co",$e4i#a# interna * #e ,ro%ra"ación' * en e$ n>"ero #e a,$icacione' co"o /ere"o a contin!ación.Ga"a "ini' con enca,!$a#o #e @ ,ine' tiene co"o ,rinci,a$ caracter&tica ! re#!ci#o ta"a)o' a$ #i,oner to#o ! co",onente #e o$a"ente @ ,ine. Se a$i"entan con !n /o$ta4e #e corriente contin!a co",ren#i#o entre 0' * ' ' * con!"en "eno #e 0 "A c!an#o traba4an a * K-. E$ for"ato #e ! intr!ccione ,!e#e er #e 10 o #e 1 bit * ! re,ertorio e #e ?? o ? intr!ccione' re,ecti/a"ente. En $a fi%!ra 1 e "!etra e$ #ia%ra"a #e coneiona#o #e !no #e eto PIC.A ,ear #e tener o$o @ ,ine' e ,!e#en #etinar ata F #e e$$o co"o E=S ,ara $o ,erif7rico ,or(!e #i,onen #e !n oci$a#or interno RJC' $o c!a$ e !na #e ! ,rinci,a$e caracter&tica 6$o #o retante corre,on#en a $a a$i"entación8Lo "o#e$o 10C ,ertenecen a eta %a"a' ien#o e$ ta"a)o #e $a intr!ccione #e 10 bit "ientra (!e $o 10CF on #e $a %a"a "e#ia * ! intr!ccione tienen 1 bit. Lo "o#e$o 10F ,oeen "e"oria $a ,ara e$ ,ro%ra"a * EEPROK ,ara $o #ato. A$%!no "o#e$o #i,onen #e con/erore Ana$ó%ico=Di%ita$ #e @ bit incor,ora#o. La %a"a ba4a o b+ica conite en !na erie #e PIC #e rec!ro $i"ita#o' ,ero con !na #e $a "e4ore re$acione cote=,retacione #e $a fa"i$ia. S! /erione et+n enca,!$a#a con 1@ * 0@ ,atita * ,!e#en a$i"entare a ,artir #e !na tenión #e 0' ' $o (!e $e ace i#ea$e en $a a,$icacione (!e f!ncionan con ,i$a tenien#o en c!enta ! ba4o con!"o 6"eno #e 0 "A a * K-8. Tienen !n re,ertorio #e ?? intr!ccione c!*o for"ato conta #e 10 bit. La fi%!ra 0 i$!tra ! coneiona#o. A$ i%!a$ (!e to#o $o "ie"bro #e $a fa"i$ia PIC1F=1H' $o co",onente #e $a %a"a ba4a e caracteri-an ,or ,oeer $o i%!iente rec!ro: Site"a 2Poer On Reet3' Perro %!ar#i+n 6\atc#o% o \DT8' Có#i%o #e ,rotección' etc. La #eno"ina#a %a"a "e#ia e $a "+ /aria#a * co",$eta #e $o PIC. Abarca "o#e$o con enca,!$a#o #e#e 1@ ata F@ ,ine' c!brien#o /aria o,cione (!e inte%ran ab!n#ante ,erif7rico. Dentro #e eta %a"a e a$$a e$ fa"oo PIC1F@' (!i-+ e$ "o#e$o "a !ti$i-a#o en $a itoria #e $o "icrocontro$a#ore' a!n(!e *a e $o coni#era obo$eto.
En eta %a"a ! co",onente a)a#en n!e/a ,retacione a $a (!e ,oe&an $o #e $a %a"a ba4a' aci7n#o$e "+ a#ec!a#o en $a a,$icacione co",$e4a. Poeen co",ara#ore #e "a%nit!#e ana$ó%ica' con/erti#ore A=D' ,!erto erie * #i/ero te",ori-a#ore.E$ re,ertorio #e intr!ccione e #e ?' #e 1 bit ca#a !na * co",atib$e con e$ #e $a %a"a ba4a. S! #itinto "o#e$o contienen to#o $o rec!ro (!e e ,recian en $a a,$icacione #e $o "icrocontro$a#ore #e @ bit. Ta"bi7n #i,one #e interr!,cione * !na ,i$a #e @ ni/e$e (!e ,er"ite e$ ani#a"iento #e !br!tina. Enc!a#ra#o en $a %a"a "e#ia ta"bi7n e a$$a $a /erión PIC1C' (!e o,orta e$ #ie)o #e contro$a#ore inte$i%ente ,ara car%a#ore #e bater&a' ,i$a ,e(!e)a' f!ente #e a$i"entación * UPS * c!a$(!ier ite"a #e a#(!iición * ,rocea"iento #e e)a$e (!e re(!iera %etión #e $a ener%&a #e a$i"entación. Lo PIC 1C a#"iten c!a$(!ier tecno$o%&a #e $a bater&a co"o LiJIon' NiK' NiC#' P * Zinc. La %a"a a$ta #i,one #e ci, con @ intr!ccione #e 1F bit en e$ re,ertorio * (!e #i,onen #e !n ite"a #e %etión #e interr!,cione /ectori-a#a "!* ,otente. Ta"bi7n inc$!*en /aria#o contro$a#ore #e ,erif7rico' ,!erto #e co"!nicación erie * ,ara$e$o con e$e"ento eterno' !n "!$ti,$ica#or ar#are #e %ran /e$oci#a# * "a*ore 2
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ca,aci#a#e #e "e"oria' (!e a$can-a $o @ ,a$abra en $a "e"oria #e intr!ccione * b*te en $a "e"oria #e #ato. 5!i-+ $a caracter&tica "+ #etacab$e #e $o co",onente #e eta %a"a e ! ar(!itect!ra abierta' (!e conite en $a ,oibi$i#a# #e a",$iación #e$ "icrocontro$a#or con e$e"ento eterno. Para ete fin' a$%!no ,inen co"!nican con e$ eterior $a $&nea #e $o b!e #e #ato' #ireccione * contro$' a $a (!e e ,!e#en conectar "e"oria o contro$a#ore #e ,erif7rico. Eta fac!$ta# ob$i%a a eto co",onente a tener !n e$e/a#o n>"ero #e ,ine' co",ren#i#o entre * . Eta fi$oof&a #e contr!cción #e$ ite"a e $a (!e e e",$eaba en $o "icro,rocea#ore * no !e$e er !na ,r+ctica abit!a$ c!an#o e e",$ean "icrocontro$a#ore. Eta %a"a e !ti$i-a en a,$icacione "!* e,ecia$e' con %ran#e re(!eri"iento.
E$ ca",o #e $o "icrocontro$a#ore tienen ! ,rinci,io #e #earro$$o en $a tecno$o%&a #e $o circ!ito inte%ra#o' en $a c!a$ e ,oib$e a$"acenar "i$e #e tranitore #entro #e !n o$o ci,. Eto f!e !n ,rerre(!iito ,ara $a ,ro#!cción #e $o "icro,rocea#ore. La ,ri"era co",!ta#ora f!eron contr!i#a a%re%an#o co",onente eterno co"o $o on: "e"oria' ,!erto #e a$i#a * entra#a' conta#ore #e tie",o' entre otro. Con e$ creci"iento en e$ #earro$$o #e$ circ!ito inte%ra#o f!e ,oib$e acer "a %ran#e $o enca,!$a#o' $o%ran#o inte%rar en !n o$o enca,!$a#o $o ,rocea#ore * ,erif7rico. Inicia$"ente c!an#o no eit&an $o "icro,rocea#ore $a ,erona e in%eniaban en #ie)ar ! circ!ito e$ectrónico * $o re!$ta#o etaban e,rea#o en #ie)o (!e i",$icaban "!co co",onente e$ectrónico * c+$c!$o "ate"+tico. Un circ!ito $ó%ico b+ico re(!er&a #e "!co e$e"ento e$ectrónico baa#o en tranitore' reitencia' etc' $o c!a$ #ee"bocaba en circ!ito con "!co a4!te * fa$$o ,ero en e$ a)o 1;H1 a,areció e$ ,ri"er "icro,rocea#or e$ c!a$ ori%inó !n ca"bio #ecii/o en $a t7cnica #e #ie)o #e $a "a*or&a #e $o e(!i,o. A$ ,rinci,io e cre&a (!e e$ "ane4o #e !n "icro,rocea#or era ,ara a(!e$$a ,erona con !n coeficiente inte$ect!a$ "!* a$to ,or $o contrario con $a a,arición #e ete circ!ito inte%ra#o to#o er&a "!co "+ f+ci$ #e
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enten#er * $o #ie)o e$ectrónico erian "!co "+ ,e(!e)o * i",$ifica#o. Entre $o "icro,rocea#ore "a conoci#o tene"o e$ ,o,!$ar ZJ@ * e$ @@. Lo #ie)a#ore #e e(!i,o e$ectrónico aora ten&an e(!i,o (!e ,o#&an rea$i-ar "a*or canti#a# #e tarea en "eno tie",o * ! ta"a)o e re#!4o coni#erab$e"ente in e"bar%o' #e,!7 #e cierto tie",o a,arece !na n!e/a tecno$o%&a $$a"a#a "icrocontro$a#or (!e i",$ifica a!n "a e$ #ie)o e$ectrónico.
Lo ^PIC^ on !na fa"i$ia #e "icrocontro$a#ore ti,o RISC fabrica#o ,or Kicroci, Tecno$o%* Inc. * #eri/a#o #e$ PIC1F' ori%ina$"ente #earro$$a#o ,or $a #i/iión #e "icroe$ectrónica #e Genera$ Intr!"ent. E$ no"bre act!a$ no e !n acróni"o. En rea$i#a#' e$ no"bre co",$eto e PIC"icro' a!n(!e %enera$"ente e !ti$i-a co"o Peri,era$ Interface Contro$$er 6Contro$a#or #e Interfa- Perif7rico8. E$ PIC ori%ina$ e #ie)ó ,ara er !a#o con $a n!e/a UCP #e 1F bit CP1F. Sien#o en %enera$ !na b!ena UCP' 7ta ten&a "a$a ,retacione #e E=S' * e$ PIC #e @ bit e #earro$$ó en 1;H ,ara "e4orar e$ ren#i"iento #e$ ite"a (!itan#o ,eo #e E=S a $a UCP. E$ PIC !ti$i-aba "icrocó#i%o i",$e a$"acena#o en ROK ,ara rea$i-ar eta tarea * a!n(!e e$ t7r"ino no e !aba ,or a(!e$ entonce' e trata #e !n #ie)o RISC (!e e4ec!ta !na intr!cción ca#a cic$o #e$ oci$a#or. En 1;@' #ica #i/iión #e "icroe$ectrónica #e Genera$ Intr!"ent e con/irtió en !na fi$ia$ * e$ n!e/o ,ro,ietario cance$ó cai to#o $o #earro$$o' (!e ,ara ea feca $a "a*or&a etaban obo$eto. E$ PIC' in e"bar%o' e "e4oró con EPROK ,ara cone%!ir !n contro$a#or #e cana$ ,ro%ra"ab$e. o* en #&a "!$tit!# #e PIC /ienen con /ario ,erif7rico inc$!i#o 6"ó#!$o #e co"!nicación erie' UART' n>c$eo #e contro$ #e "otore' etc.8 * con "e"oria #e ,ro%ra"a #e#e 10 a ?0. ,a$abra 6!na ,a$abra corre,on#e a !na intr!cción en ena"b$a#or' * ,!e#e er 10' 1 o 1F bit' #e,en#ien#o #e $a fa"i$ia e,ec&fica #e PIC"icro8.
Un "icrocontro$a#or e !n #i,oiti/o e$ectrónico ca,a- #e $$e/ar a cabo ,roceo $ó%ico. Eto ,roceo o accione on ,ro%ra"a#o en $en%!a4e ena"b$a#or ,or e$ !!ario' * on intro#!ci#o en ete a tra/7 #e !n ,ro%ra"a#or. Eto !ena !n ,oco co",$ica#o' ,ero ó$o e !n re!"en #e ? $&nea. A $o $ar%o #e ete c!ro /ere"o to#o $o re%$a * tr!co #e ete $en%!a4e co",$ica#o ,or ! enci$$e-.
!
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Si a teni#o $a o,ort!ni#a# #e rea$i-ar !n #ie)o con !n "icro,rocea#or ,!#ite ober/ar (!e #e,en#ien#o #e$ circ!ito e re(!er&an a$%!no circ!ito inte%ra#o a#iciona$e a#e"+ #e$ "icro,rocea#or co"o ,or e4e",$o: "e"oria RAK ,ara a$"acenar $o #ato te",ora$"ente * "e"oria ROK ,ara a$"acenar e$ ,ro%ra"a (!e e encar%ar&a #e$ ,roceo #e$ e(!i,o' !n circ!ito inte%ra#o ,ara $o ,!erto #e entra#a * a$i#a * fina$"ente !n #eco#ifica#or #e #ireccione. Un "icrocontro$a#or e !n o$o circ!ito inte%ra#o (!e contiene to#o $o e$e"ento e$ectrónico (!e e !ti$i-aban ,ara acer f!ncionar !n ite"a baa#o con !n "icro,rocea#or e #ecir contiene en !n o$o inte%ra#o $a Uni#a# #e Proceo' $a "e"oria RAK' "e"oria ROK' ,!erto #e entra#a' a$i#a * otro ,erif7rico' con $a coni%!iente re#!cción #e e,acio.
Lo PIC act!a$e /ienen con !na a",$ia %a"a #e "e4ora ar#are incor,ora#a: N>c$eo #e UCP #e @=1F bit con Ar(!itect!ra ar/ar# "o#ifica#a Ke"oria $a * ROK #i,onib$e #e#e 0F b*te a 0F i$ob*te P!erto #e E=S 6t&,ica"ente a ' /o$tio8 Te",ori-a#ore #e @=1F bit Tecno$o%&a Nanoatt ,ara "o#o #e contro$ #e ener%&a Perif7rico erie &ncrono * a&ncrono: USART' AUSART' EUSART Con/erore ana$ó%ico=#i%ita$ #e @J1J10 bit Co",ara#ore #e tenión Kó#!$o #e ca,t!ra * co",aración P\K Contro$a#ore LCD "
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Perif7rico KSSP ,ara co"!nicacione IC' SPI' * IS Ke"oria EEPROK interna con #!ración #e ata !n "i$$ón #e cic$o #e $ect!ra=ecrit!ra Perif7rico #e contro$ #e "otore So,orte #e interfa- USB So,orte #e contro$a#or Eternet So,orte #e contro$a#or CAN So,orte #e contro$a#or LIN So,orte #e contro$a#or Ir#a
Lo /ie4o PIC con "e"oria PROK o EPROK e et+n reno/an#o %ra#!a$"ente ,or ci, con "e"oria $a. A& "i"o' e$ 4!e%o #e intr!ccione ori%ina$ #e 10 bit #e$ PIC1F * ! #ecen#iente #irecto a i#o !,$anta#o ,or 4!e%o #e intr!ccione #e 1 * 1F bit. Kicroci, to#a/&a /en#e /erione PROK * EPROK #e $a "a*or&a #e $o PIC ,ara o,orte #e a,$icacione anti%!a o %ran#e ,e#i#o. Se ,!e#en coni#erar tre %ran#e %a"a #e KCU PIC en $a act!a$i#a#: Lo b+ico 6Linebae8' $o #e "e#io ran%o 6Ki# Ran%e8 * $o #e a$to #ee",e)o 6i% ,erfor"ance8. Lo PIC1@ on coni#eran#o #e a$to #ee",e)o * tienen entre ! "ie"bro a PIC con "ó#!$o #e co"!nicación * ,rotoco$o a/an-a#o 6USB' Eternet' Zi%bee ,or e4e",$o8.
Por to#o $a#o !r%en co",a)&a (!e ofrecen /erione #e$ PIC "+ barata o "e4ora#a. La "a*or&a !e$en #ea,arecer r+,i#a"ente. Una #e e$$a (!e /a ,er#!ran#o e Ubico" 6anti%!a"ente Sceni8 (!e /en#e c$one #e$ PIC (!e f!ncionan "!co "+ r+,i#o (!e e$ ori%ina$. O,enCore tiene !n n>c$eo #e$ PIC1F@ ecrito en eri$o%.
E$ "icrocontro$a#or rfPIC inte%ra to#a $a ,retacione #e$ PIC"icro #e Kicroci, con $a ca,aci#a# #e co"!nicación ire$e U ,ara a,$icacione R #e ba4a ,otencia. Eto #i,oiti/o ofrecen !n #
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#ie)o "!* co",ri"i#o ,ara a4!tare a $o ca#a /e- "+ #e"ana#a#o re(!eri"iento #e "iniat!ri-ación en a,arato e$ectrónico. A>n a&' no ,arecen tener "!ca a$i#a en e$ "erca#o.
Lo #PIC on e$ ,en>$ti"o $an-a"iento #e Kicroci,' co"en-an#o a ,ro#!cir$o a %ran eca$a a fina$e #e 0. Son $o ,ri"ero PIC con b! #e #ato inerente #e 1F bit. Incor,oran to#a $a ,oibi$i#a#e #e $o anteriore PIC * a)a#en /aria o,eracione #e DSP i",$e"enta#a en ar#are' co"o "!$ti,$icación con !"a #e ac!"!$a#or 6"!$ti,$*Jacc!"!$ate' o KAC8' barre$ iftin%' bit re/erion o "!$ti,$icación 1F1F bit.
Kicroci, Tecno$o%* $an-o en no/ie"bre #e 0H $o n!e/o "icrocontro$a#ore #e ?0 bit con !na /e$oci#a# #e ,rocea"iento #e 1. DKIPS=K- con ca,aci#a# OST USB. Eto KCU ,er"iten !n ,rocea"iento #e infor"ación incre&b$e con !n n>c$eo #e ,rocea#or #e ti,o K9.
a* "!ca infor"ación en internet' obre to#o ,or #o ra-one : e$ ,ri"ero' ,or(!e an i#o "!* !a#o ,ara ro",er $o ite"a #e e%!ri#a# #e /ario ,ro#!cto #e con!"o "a*oritario 6te$e/iión #e ,a%o' P$a* Station...8' $o (!e atrae $a atención #e $o cracer * e%!n#o' ,or(!e e$ PIC1FC@ f!e !no #e $o ,ri"ero "icrocontro$a#ore f+ci$"ente re,ro%ra"ab$e ,ara aficiona#o. a* "!co foro * $ita #e correo #e#ica#o a$ PIC en $o (!e !n !!ario ,!e#e ,ro,oner ! #!#a * recibir re,!eta. Pero ta"bi7n ,o#e"o enfocar e$ te"a #e internet a $a ,oibi$i#a# (!e e tiene #e #earro$$ar con eto' Site"a SCADA /&a \eb #ebi#o a (!e ,!e#en a#(!irir * en/iar #ato a$ ,!erto eria$ #e !n co",!ta#or !ti$i-an#o tran"iión UART * e$ ,rotoco$o RS0?0' o $a ,oibi$i#a# #e i",$e"entar e$ ,rotoco$o TCP=IP #irecta"ente.
Para tranferir e$ có#i%o #e !n or#ena#or a$ PIC nor"a$"ente e !a !n #i,oiti/o $$a"a#o ,ro%ra"a#or. La "a*or&a #e PIC (!e Kicroci, #itrib!*e o* en #&a incor,oran ICSP 6In Circ!it Seria$ Pro%ra""in%' ,ro%ra"ación erie incor,ora#a8 o LP 6Lo o$ta%e Pro%ra""in%' ,ro%ra"ación a ba4o /o$ta4e8' $o (!e ,er"ite ,ro%ra"ar e$ PIC #irecta"ente en e$ circ!ito #etino. Para $a ICSP e !an $o ,ine RBF * RBH co"o re$o4 * #ato * e$ KCLR ,ara acti/ar e$ "o#o ,ro%ra"ación a,$ican#o !n /o$ta4e #e 1? /o$tio. Eiten "!co ,ro%ra"a#ore #e PIC' #e#e $o 7
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"+ i",$e (!e #e4an a$ oftare $o #eta$$e #e co"!nicacione' a $o "+ co",$e4o' (!e ,!e#en /erificar e$ #i,oiti/o a #i/era tenione #e a$i"entación e i",$e"entan en ar#are cai to#a $a f!nciona$i#a#e. K!co #e eto ,ro%ra"a#ore co",$e4o inc$!*en e$$o "i"o PIC ,re,ro%ra"a#o co"o interfa- ,ara en/iar $a ór#ene a$ PIC (!e e #eea ,ro%ra"ar. Uno #e $o ,ro%ra"a#ore "+ i",$e e e$ TE0' (!e !ti$i-a $a $&nea T #e$ ,!erto RS0?0 co"o a$i"entación * $a $&nea DTR * CTS ,ara "an#ar o recibir #ato c!an#o e$ "icrocontro$a#or et+ en "o#o ,ro%ra"ación. E$ ofare #e ,ro%ra"ación ,!e#e er e$ IC,ro%' "!* co">n entre $a %ente (!e !ti$i-a ete ti,o #e "icrocontro$a#ore.
PICStart P$! 6,!erto erie * USB8 Pro"ate II 6,!erto erie8 KPLAB PK? 6,!erto erie * USB8 ICD0 6,!erto erie * USB8 PIC9it 1 6USB8 ICJPro% 1.FB PICAT 1.0 6,!erto USB0. ,ara PIC * At"e$8 \inPic @ 6,!erto ,ara$e$o' erie * USB8 Ter!b1. Ec$i,e 6PIC * AR. USB.
La in/aión #e $o "icrocontro$a#ore acaba #e co"en-ar * e$ naci"iento #e$ i%$o I er+ teti%o #e $a con(!ita "ai/a #e eto #i"in!to co",!ta#ore' (!e %obernar+n $a "a*or ,arte #e $o a,arato (!e fabricare"o * !a"o $o !"ano. Ca#a /e- eiten "+ ,ro#!cto (!e incor,oran !n "icrocontro$a#or con e$ fin #e a!"entar !tancia$"ente ! ,retacione' re#!cir ! ta"a)o * cote' "e4orar ! fiabi$i#a# * #i"in!ir e$ con!"o. A$%!no fabricante #e "icrocontro$a#ore !,eran e$ "i$$ón #e !ni#a#e #e !n "o#e$o #eter"ina#o ,ro#!ci#a en !na e"ana. Ete #ato ,!e#e #ar !na i#ea #e $a "ai/a !ti$i-ación #e eto co",onente. 8
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Lo "icrocontro$a#ore et+n ien#o e",$ea#o en "!$tit!# #e ite"a ,reente en n!etra /i#a #iaria' co"o ,!e#en er 4!%!ete' orno "icroon#a' fri%or&fico' te$e/iore' co",!ta#ora' i",reora' "ó#e"' e$ ite"a #e arran(!e #e n!etro coce' etc. [ otra a,$icacione con $a (!e e%!ra"ente no etare"o tan fa"i$iari-a#o co"o intr!"entación e$ectrónica' contro$ #e ite"a en !na na/e e,acia$' etc. Una a,$icación t&,ica ,o#r&a e",$ear /ario "icrocontro$a#ore ,ara contro$ar ,e(!e)a ,arte #e$ ite"a. Eto ,e(!e)o contro$a#ore ,o#r&an co"!nicare entre e$$o * con !n ,rocea#or centra$' ,robab$e"ente "+ ,otente' ,ara co",artir $a infor"ación * coor#inar ! accione' co"o' #e eco' oc!rre *a abit!a$"ente en c!a$(!ier PC.
PIC10C@=; 6enca,!$a"iento re#!ci#o #e @ ,ine' oci$a#or interno' ,o,!$ar en ,e(!e)o #ie)o co"o e$ iPo# re"ote8 PIC1F@ 6Coni#era#o obo$eto' ,ero i",oib$e #e #ecartar * "!* ,o,!$ar8 PIC1F@A 6B!ena act!a$i-ación #e$ anterior' a$%!na /erione f!ncionan a 0 K-' co",atib$e 1:18 PIC10F0;=FH PIC1FF0@ PIC1F@@ 6N!e/o !tit!to #e$ PIC1F@A con "+ "e"oria' oci$a#or interno' P\K' etc (!e ,o#r&a con/ertire en ,o,!$ar co"o ! er"ana "enor8 La fa"i$ia PIC1F@H * PIC1F@HA 6$o er"ano "a*ore #e$ PIC1F@ * PIC1F@A' con canti#a# #e "e4ora inc$!i#a en ar#are. Batante co">n en ,ro*ecto #e aficiona#o8 PIC1@0 * i"i$are con ,!erto USB 0. PIC1@0 PIC1@0 PIC1@ #PIC??11 6I#ea$e ,ara contro$ e$ecronico #e "otore e$ectrico #e in#!ccion8 PIC?0 6N!e/a %a"a #e PIC #e ?0 bit8
9
'-'* +*+-' 3 A)-'&A-4A'
E$ conteni#o (!e ,reentan eto te"a e "!co "!* intereante a#e"+ #e (!e no e",a,an #e infor"ación "!* i",ortante referente a n!etra +rea. Ete artic!$o f!e #e "!co inter7 ,ara nootro ,or (!e e !na for"a #e /er co"o !n #i,oiti/o #e ete ti,o tiene incor,ora#a !na %ran f!nciona$i#a# a#e"+ #e (!e e intereante e$ conocer co"o e (!e no encontra"o en contacto #irecto con eto #e "anera coti#iana' en fin e "!* a",$io e$ conoci"iento (!e e enc!entra atra/e #e $a $ect!ra * e$ c!a$ e #if&ci$ ,$a"ar en !na c!anta $&nea.
tt,:==e.ii,e#ia.or%=ii=Kicrocontro$a#orPIC tt,:==."n$ibro.co".ar=De,Libro.a,Libro@@1FH1 tt,:==.%eocitie.co"=e$ectro%eraFFF="icro=baico.t"$ tt,:==.%eocitie.co"=e$ectro%eraFFF="icro=ar(!itect!ra.t"$
10
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C e !n $en%!a4e #e a,$icación %enera$ #earro$$a#o ,or Dennie Ritcie en e$ a)o 1;H0 en $o $aboratorio Be$$ #e $a e",rea ATT ,ara i",$e"entar e$ ite"a o,erati/o UNI. A ,artir #e ee "o"ento ! creciente !ti$i-ación' !ni#a a$ a!"ento #e $a ,o,!$ari#a# #e $o "icrocontro$a#ore' i-o (!e n!"eroa co",a)&a #earro$$aran ! ,ro,ia /erión #e C. Por e$$o en e$ a)o 1;@? e$ Intit!to #e Nor"a$i-ación Naciona$ A"ericano ANSI 6A"erican Nationa$ Stan#ar Intit!te8 #eci#ió crear !n co"it7 ,ara etab$ecer !na #efinición nor"a$i-a#a' in#e,en#iente #e$ ite"a f&ico * #e$ ite"a o,erati/o en e$ (!e e e4ec!ten $o ,ro%ra"a ecrito en e$ $en%!a4e C. Nació #e eta "anera' e$ ANSI C. Ete $en%!a4e ,oee intr!ccione (!e act>an #e for"a in#i/i#!a$ obre $o bit #e !na co"binación binaria a$ i%!a$ (!e !n $en%!a4e ena"b$a#or o #e ba4o ni/e$' * $a co"bina con ,otente intr!ccione #e contro$ #e f$!4o 6a$to con#iciona$e' etc.8' t&,ica #e $o $en%!a4e #e a$to ni/e$. A#e"+' e$ $en%!a4e C ,ro,orciona' entre otra' $a i%!iente /enta4a: JPer"ite rea$i-ar ,ro%ra"a etr!ct!ra#o * "o#!$are. JSe ,!e#en rea$i-ar en 7$ e,reione co",acta. JPoee !n e$e/a#o n>"ero #e o,era#ore * #e ti,o #e #ato. JRee",$a-a /enta4oa"ente a$ $en%!a4e ena"b$a#or. JSe ,!e#e !ti$i-ar en !n a",$io abanico #e a,$icacione 6,ro%ra"a #e %etión' c+$c!$o "ate"+tico' #ie)o #e ite"a #i%ita$e i",$e"enta#o con "icrocontro$a#ore' etc.8 JGenera ,ro%ra"a en $en%!a4e "+(!ina "!* o,ti"i-a#o. JE f+ci$ #e a,ren#er
KATERIALES 1 Co",!ta#ora ,erona$ E#itor * i"!$a#or ,ara PICg 1 !ente #e a$i"entación CC 1 Pro%ra"a#or #e PICg 1 PIC1FF0@A 1 Di,$a* cato#o co"!n 11
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H reitencia 00 o"
E "!* co">n (!e $a ,erona (!e e inician en $a ,ro%ra"ación #e "icrocontro$a#ore PIC #e Kicroci, enc!entren co"o ,ri"er obt+c!$o e$ $en%!a4e con e$ (!e e ,ro%ra"ar+n #ico #i,oiti/o. En ete art&c!$o #ecribire"o $a o,cione eitente obre $o $en%!a4e #e ,ro%ra"ación ! /enta4a * #e/enta4a * $a conc$!ione fina$e. Rea$"ente c!an#o car%a"o 6(!e"a"o8 !n PIC con !n ,ro%ra"a no $o ace"o con nin%>n $en%!a4e' en rea$i#a# $o car%a"o con OPCODES o 2có#i%o #e o,eración3 (!e ,or $o %enera$ et+n en bae ea#eci"a$' in i",ortar $a %a"a #e PIC 6ba4a' "e#ia o a$ta8 eto ie",re er+ a&. Un e4e",$o #e o,co#e ,ara PIC e: 5!e e !na intr!cción referente a ' e #ecir a$te a $a ,oición FC #e $a "e"oria #e ,ro%ra"a. C!an#o e co",i$a !n ,ro%ra"a c!a$(!iera (!e ea * en e$ $en%!a4e (!e ea' e %enera !na $ita #e OPCODES $a c!a$ (!e#ar+ a$"acena#a en e$ arci/o con etenión . Por e4e",$o crea"o $a r!tina ' c!an#o co",i$e"o e %enerar+' entre otro' !n arci/o (!e e e$ arci/o (!e rea$"ente $e car%a"o a $a "e"oria #e ,ro%ra"a #e$ PIC. Para efect!ar $a tarea #e car%ar e$ arci/o a$ PIC e neceario tener !na erra"ienta #e ar#are $$a"a#a ,ro%ra"a#or (!e e $a interfa- entre e$ co",!ta#or * e$ ,ic. Dentro #e $o $en%!a4e en $o (!e ,ro%ra"a"o r!tina ,ara PIC eiten tre ,oibi$i#a#e:
Len%!a4e BASIC
Len%!a4e C
Len%!a4e Ena"b$a#or 6ae"b$er8
Un error co">n (!e co"eten $o ,rinci,iante c!an#o e $e "enciona $a ,oibi$i#a# #e ,ro%ra"ar en Baic o C e ,enar (!e con i!a$ Baic o i!a$ C__ ,!e#en e$aborar r!tina ,ara PIC' ,ero en rea$i#a# $o (!e e #ebe tener en c!enta e (!e eiten co",i$a#ore e,ecia$e ,ara eto $en%!a4e * ,or en#e $a intai e #iferente #e $a #e !n $en%!a4e orienta#o a ob4eto. 12
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A contin!ación /ere"o #eta$$a#a"ente ca#a !na #e $a tre ,oibi$i#a#e en!"era#a anterior"ente' ca#a !na con ! /enta4a * #e/enta4a ai co"o !n enci$$o e4e",$o #e a,$icación en ca#a !na #e e$$a. : enta4a:
E !n $en%!a4e "!* i",$e * con intr!ccione f+ci$"ente $e%ib$e' inc$!o ,or no e,erto.
De/enta4a
N!nca /a a tener e$ contro$ #e$ ,ro%ra"a en c!anto tie",o #e e4ec!ción * contro$ #e re%itro bit a bit. E "!* co",$ica#o e$ "ane4o #e interr!,cione i"!$t+nea en ete $en%!a4e. Tiene $i"itacione c!an#o %enera e$ arci/o .e' e #ecir no o,ti"i-a e$ ta"a)o #e "e"oria #e ,ro%ra"a #e$ PIC. La "a*or&a #e co",i$a#ore ,ara ete $en%!a4e ,!e#en !ti$i-are >nica"ente ba4o a"biente \in#o.
Eiten /aria caa (!e ,ro#!cen co",i$a#ore ,ara ete $en%!a4e' entre e$$a e ,!e#en "encionar a: $etbaic "e$ab baic"icro E$ "+ conoci#o * (!e a "i ,arecer e "e4or entre e$$o e e$PICBASIC PRO #e Kicro En%ineerin% Lab Inc. No e %rat!ito. E4e",$o: r!tina (!e ace ,ar,a#ear !n $e# en e$ ,in cero #e$ ,!erto B ca#a 0 "i$ie%!n#o en $en%!a4e Baic e",$ean#o e$ oftare PICBASIC PRO:
1
'-'* +*+-' 3 A)-'&A-4A'
: enta4a:
E !n $en%!a4e #e a$to ni/e$ "a cercano a $a "+(!ina.
P!e#e contr!ir r!tina "ate"+tica f+ci$"ente.
P!e#e er #e a*!#a a$ co"binar$o con Ena"b$a#or obre to#o en $a %a"a a$ta.
Se ,!e#en crear "acro con ete $en%!a4e' ,ara #e,!7 i",$ificar e$ có#i%o en #iferente #earro$$o. E ace,ta#o ,or $a e",rea fabricante Kicroci,' inc$!o e$$o tienen a$%!no co",i$a#ore C.
De/enta4a:
Lo ,ro%ra"a a$ co",i$ar$o ,!e#en re!$tar !n ,oco eteno * ,ea#o ,or e$$o #ebe tenere en c!enta $a ca,aci#a# #e "e"oria #e ,ro%ra"a #e$ PIC a !ti$i-ar. Con ete $en%!a4e ta",oco e ,!e#e contro$ar #e$ to#o $o tie",o * $o re%itro bit a bit.
Para ete $en%!a4e eiten ta"bi7n /aria caa (!e ,ro#!cen oftare * co",i$a#ore ,ara ete $en%!a4e entre e$$a $a "+ i",ortante on:
1!
'-'* +*+-' 3 A)-'&A-4A'
KICROCIP :con ! co",i$a#ore C1@ ,ara $a %a"a a$ta *C? ,ara $o #PIC' a"bo Co"o otra erra"ienta #e eta "arca' e ,!e#e inc$!ir en e$ entorno %rat!ito KPLAB IDE' * ,er"ite a $o #earro$$a#ore' $$e/ar a cabo ! a,$icación en !n $en%!a4e #e a$to ni/e$. No on #e$ to#o %rat!ito. CCS : S! erra"ienta "+ conoci#a' on $a erie #e co",i$a#ore ,ara $a #itinta fa"i$ia #e "icrocontro$a#ore Kicroci, PIC KCU: PC\ IDE' PC\ IDE * PC\D IDE. Ofrecen $a ,oibi$i#a# #e (!e e$ !!ario ,!e#a e$e%ir e$ co",i$a#or concreto ,ara $a fa"i$ia (!e /a a !ti$i-ar' * co",i$ar en "o#o $inea #e co"an#o' tanto ,ara Kicrooft \in#o' co"o ,ara Lin!. Para $o !!ario #e Kicrooft \in#o' ta"bi7n eite $a ,oibi$i#a# #e !ti$i-ar ! ,otente entorno #e #earro$$o PC\D IDE' (!e inc$!*e a#e"+ #e $o co",i$a#ore ,ara to#a $a fa"i$ia #e PIC * #PIC' entre otra coa' !n e#itor #e có#i%o con reconoci"iento #e co"an#o' !n #e,!ra#or ICD' * !n \i-ar# (!e en bae a $o (!e e$ !!ario $e in#i(!e' %enerar+ $a "a*or ,arte #e$ có#i%o ,ara inicia$i-ar e$ "icrocontro$a#or. A#e"+ inc$!*en !na %ran canti#a# #e $ibrer&a "!* >ti$e ,ara aociar con $a r!tina (!e eta"o #earro$$an#o. Ete co",i$a#or ta"bi7n ,!e#e inte%rare con KPLAB IDE. No e %rat!ito. TSOT 6IJTEC8 :S! erra"ienta "+ conoci#a on PICC* PICC1@. No on %rat!ito. E4e",$o: r!tina (!e ace ,ar,a#ear !n $e# en e$ ,in cero #e$ ,!erto B ca#a 0 "i$ie%!n#o en $en%!a4e C e",$ean#o e$ oftare #e CCS PC\ IDE:
enta4a:
E e$ $en%!a4e #e ba4o ni/e$ nat!ra$ #e $a $&nea PIC tanto ,ara %a"a ba4a' "e#ia o a$ta.
Con e$ e tiene !n a,ro/eca"iento eficiente #e $o rec!ro #e$ PIC.
Se ,!e#en crear "acro con ete $en%!a4e' ,ara #e,!7 i",$ificar e$ có#i%o en #iferente #earro$$o. 1"
'-'* +*+-' 3 A)-'&A-4A'
Con e$ e ,!e#en contro$ar $o tie",o * $o re%itro bit a bit.
Ece$ente ,ara "ane4ar interr!,cione i"!$t+nea.
C!an#o e %enera e$ arci/o .e 7te e co",$eta"ente o,ti"i-a#o.
De/enta4a:
En rea$i#a# #e#e "i ,!nto #e /ita no eite nin%!na' ece,to c!an#o no e tiene e,eriencia en ,ro%ra"ación ,!e#e tar#are e$ #earro$$o #e a$%!na r!tina en co",aración con $o otro $en%!a4e.
E$ co",i$a#or ,ara ete $en%!a4e e e$ KPLAB IDE e$ c!a$ e coni%!e tota$"ente %rat!ito en $a ,+%ina #e Kicroci, * contante"ente et+n acan#o n!e/a /erione' #ebe ac$arare (!e ete o$o f!nciona ba4o a"biente \in#o. Para Lin! eite !n /erión a$ternati/a $$a"a#a:PI9LAB $a c!a$ ,reenta i"!$a#ore' e#itore' ena"b$a#ore * o,orta !na %ran canti#a# #e co",i$a#ore C ,ara PIC. E4e",$o: r!tina (!e ace ,ar,a#ear !n $e# en e$ ,in cero #e$ ,!erto B ca#a 0 "i$ie%!n#o en $en%!a4e Ena"b$a#or e",$ean#o e$ oftare #e Kicroci, KPLAB IDE:
1#
'-'* +*+-' 3 A)-'&A-4A'
De,!7 #e aber ana$i-a#o $o #iferente a,ecto (!e en/!e$/en $a ,ro%ra"ación #e PIC en c!anto a $o $en%!a4e',ara traba4o ,rofeiona$e e acone4a $o i%!iente:
Lo i#ea$ e "ane4ar e$ $en%!a4e ena"b$a#or ,ara $o ran%o #e %a"a ba4a' "e#ia * a$ta ,or /erati$i#a# * "e4or a,ro/eca"iento #e rec!ro #e$ PIC.
17
'-'* +*+- +*+-' ' 3 A)-'&A-4A' A)-'&A-4A'
Si !te# /a a co"en-ar con $a ,ro%ra"ación #e PIC #eber&a ,ri"ero #o"inar e$ $en%!a4e Ena"b$a#or' no $e acone4ar&a e$ $en%!a4e BASIC. Una /e- a*a #o"ina#o e$ $en%!a4e Ena"b$a#or ,ara %a"a ba4a * "e#ia ,!e#e iniciare con e$ $en%!a4e C.
E$ Len%!a4e C e !n $en%!a4e #e a$to ni/e$ * ,!e#e re!$tar >ti$ co"bin+n#o$o con e$ $en%!a4e Ena"b$a#or *a (!e no ,!e#e aorrar tie",o #e ,ro%ra"ación' #e,!ración * i"!$ación obre to#o en $a %a"a a$ta * en $o #PIC.
P!e#e e",$ear e$ Len%!a4e C o e$ Ena"b$a#or ,ara crear "acro (!e $e i",$ifi(!en #earro$$o #earro$$o f!t!ro.
Para contro$ar "otore "e#iante circ!ito e$ectrónico e neceario e$ e",$eo #e #i,oiti/o e,ecia$e' e,ecia$e ' ,ara $o "otore #e corriente contin!a 6CC8 a$%!no #i,oiti/o e",$ea#o !e$en er 18
'-'* +*+- +*+-' ' 3 A)-'&A-4A' A)-'&A-4A'
batante cotoo' !na o$!ción i",$e * ,ractica e e",$ear !na confi%!ración e,ecia$ (!e e $$a"a ,!ente . E$ ,!ente %ana ! no"bre ,or $a "era confi%!ración #e co",onente en for"a #e ' ete ,er"ite a !n "otor e$7ctrico CC %irar en a"bo enti#o' a#e$ante * atr+. Un ,!ente e contr!*e con interr!,tore 6"ec+nico o con e"iJcon#!ctore8. C!an#o $o interr!,tore S1 * S 6fi%!ra 18 et+n cerra#o 6* S0 * S? abierto8 e a,$ica !na tenión ,oiti/a en e$ "otor' aci7n#o$o aci7n#o$o %irar en !n enti#o. Abrien#o $o interr!,tore interr!,tore S1 * S 6* cerran#o S0 * S?8' e$ /o$ta4e e in/ierte' ,er"itien#o e$ %iro en enti#o in/ero #e$ "otor.
Co"o *a e "enciono e$ ,!ente e !a ,ara in/ertir e$ %iro #e !n "otor' ,ero ta"bi7n ,!e#e !are ,ara frenar$o 6#e "anera br!ca8' a$ acer !n corto entre $a borne #e$ "otor' o inc$!o ,!e#e !are ,ara ,er"itir (!e e$ "otor frene ba4o ! ,ro,ia inercia' c!an#o #econecta"o e$ "otor #e $a f!ente (!e $o a$i"enta. En e$ i%!iente c!a#ro e re!"en $a #iferente accione.
S1 S0 S 0 S? S ? S S Re!$ta#o E$ "otor e #etiene ,or inercia 1 1 E$ "otor %ira en atr+ 1 1 E$ "otor %ira en a#e$ante 1 1 E$ "otor frena 6fatJto,8
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'-'* +*+- +*+-' ' 3 A)-'&A-4A' A)-'&A-4A'
En ete ti,o #e circ!ito e e",$ear interr!,tore e$ectrónico 6co"o Tranitore' IGBT8' ,or ! #!rabi$i#a# * /e$oci#a# #e con"!tación. A#e"+ $o interr!,tore e$ectrónico e aco",a)an #e #io#o 6conecta#o a e$$o en ,ara$e$o8 ,or $o %enera$ #e a$ta /e$oci#a# * (!e ,er"iten a $a corriente circ!$ar circ!$ar en enti#o in/ero' ,ara e/itar $a corriente in/era ,ro#!cto ,ro#!cto #e ca"bio #e %iro * ,ara#o #e$ "otor. !na i",$e"entación t&,ica en $a fi%!ra i%!iente.
Eiten /ariacione #e ete circ!ito' tranitore et' Kofet' Re$e' arre%$o Dar$in%ton' etc. ,ero en %enera$ $a f!nciona$i#a# * e$ conce,to b+ico e e$ "i"o. Sin e"bar%o e neceario conectar $a bae #e #o tranitore a $a /e- ,ara $o%rar $a correcta con"!tación !n a "e4or a,roi"ación era.
Si bien e$ ,!ente f!nciona correcta"ente e neceario e$i"inar a$%!na co"binacione no #eea#a o "e4or ,roibi#a' ,or ,rotección #e $o "otore o $o #i,oiti/o #e con"!tación !na 20
'-'* +*+-' 3 A)-'&A-4A'
cao t&,ico (!e ,!e#e oc!rrir e ,or e4e",$o' (!e oc!rre i e acti/an $o con"!ta#ore 51 * 5? a$ "i"o tie",o.
La corriente circ!$a in car%a co"o conec!encia $o con"!ta#ore e #a)an * ,oib$e"ente $o #io#o #e ,rotección. Bien' ,ara $o%rar o$!cionar ete ,rob$e"a e #ebe #ie)ar !n circ!ito co"binaciona$ 6co",!erta $ó%ica8 ,ara an!$ar e inc$!ir f!nciona$i#a#e a$ contro$a#or #a#o (!e $a co"binación #e atJto,. no eta i",$e"enta#a #e "anera enci$$a' * ,ara econo"i-ar en e)a$e #e contro$.
E$ "otor e #etiene ,or inercia
1
1 1
E$ "otor %ira en atr+
1
1 1
E$ "otor %ira en a#e$ante
1 1
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E$ "otor frena 6fatJto,8
Eta tab$a "!etra e$ con4!nto #e a$i#a #eea#a. * ,or !,!eto e$i"inan#o * a%re%an#o $a f!nciona$i#a#e etra. e ober/a (!e c!",$e to#a $a co"binacione ,oib$e * ! re,ecti/a a$i#a. La ec!acione on: 21
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i",$antan#o con co",!erta NOR
mplantadas solo con compuertas ' se obser5a en el si6uiente dia6rama.
De eta for"a #icri"ina"o $a co"binacione co"o S1JS? * S0JS' in#eea#a * a%re%a"o $a (!e re(!eri"o co"o e$ fat to, S1JS0.
La ra-ón e,ecifica #e i",$antar con co",!erta NOR e (!e o$o e !ti$i-ar+ !n IC (!e contiene interna"ente co",!erta NOR ,or e4e",$o TTL HLS0 o i"i$ar. 22
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E$ n!e/o circ!ito inc$!*en#o e$ contro$ e e$ i%!iente.
a
Un o,toaco,$a#or e !n co",onente e$ectrónico (!e e !ti$i-a co"o tran"ior * rece,tor ó,tico 6#e $!-8' e #ecir ,!e#en tran"itir #e !n ,!nto a otro !na e)a$ e$7ctrica in necei#a# #e coneión f&ica ni cab$e 6,or e$ aire8' "e#iante !na e)a$ $!"inoa. Por eo ta"bi7n e $$a"an O,toInterr!,tor. Acti/a"o !na $!- * eta $!- $$e%a a !n #etector (!e %enera !na tenión #e a$i#a' interr!,tor cerra#o. Si no e acti/a $a $!- o no $e $$e%a $a $!- a$ #etector' ete no %enera nin%!na tenión #e a$i#a' e #ecir interr!,tor abierto. Si co"bina"o !na f!ente ó,tica 6%enera$"ente !n Le#8 con a$%>n ti,o #e #etector ó,tico 6%enera$"ente !n e"icon#!ctor #e i$icio $$a"a#o fototranitor8 en !n o$o enca,!$a#o' e$ #i,oiti/o re!$tante e !n o,toaco,$a#or o interr!,tor ó,tico. S!e$en er e$e"ento (!e !tit!*en a $o re$7 tra#iciona$e. Se !e$en !ti$i-ar ,ara ai$ar #o circ!ito' !no (!e traba4a a ,oco tenión 6e$ #e$ LED8' $$a"a#o #e contro$ * otro a "!ca tenión o a !na tenión #iferente 6e$ #e$ #etector8 $$a"a#o #e ,otencia. I"a%ina (!e con !na ,e(!e)a tenión acti/a"o e$ LED #e$ o,toaco,$a#or 6,or e4e",$o a 8 * $a 2
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$!- (!e e"ite e$ $e# $$e%a a$ #etector #e$ o,toaco,$a#or * acti/a e$ #etector crean#o !na tenión #e a$i#a a 00. Po#e"o acti/ar a $a a$i#a "otore' $+",ara' etc. a 00 #e#e otro itio en e$ (!e o$o tene"o ' in rie%o a,ena ,ara e$ (!e $o acti/a. La a,$icación ,rinci,a$ e en ai$a"iento entre $o circ!ito #e contro$ * $o #e ,otencia. Eto e/ita (!e $a ,arte #e traba4o 6$a #e$ $e#8 no ten%an cai rie%o ,ara e$ (!e o,era en e$$a' a$ no tener (!e traba4ar con $a ,arte #e a$ta tenión o inteni#a#' (!e etar&a e,ara#a. ea"o có"o f!ncionan. Otro !o "!* co">n en e#!cación on en coce e%!i#ore #e $!-.
Tiene !na a$i#a #e $!- 6LED8 * !na entra#a #e $!-' (!e #etecta c!an#o recibe $a $!- #e$ LED' c!an#o eta rebota contra a$%!na !,erficie 6foto#etector8. Co"o /e e i"i$ar a$ tranitor' ,ero en $!%ar #e corriente con $!-. C!an#o $e $$e%a !na e)a$ e$7ctrica a $o #o etre"o #e$ LED 6e"ior8 ete e"ite !na e)a$ $!"inoa' (!e recibe e$ rece,tor o #etector. Ete a$ recibir eta e)a$ $!"inoa %enera en ! borne 6,ati$$a8 !na tenión e$7ctrica' (!e er+ $a tenión #e a$i#a. Co"o /e"o c!an#o $e $$e%a !na tenión a $a entra#a e %enera !na $!- * a$ recibir$a e$ #etector ete %enera !na tenión #e a$i#a. E co"o !n interr!,tor. Si no $$e%a $!- a$ #etector e$ interr!,tor etar+ abierto' i $e $$e%a $!- #e$ $e# e$ interr!,tor er&a cerra#o. OhO ,o#r&a etar e$ $e# encen#i#o ,ero no $$e%ar$e $!- a$ #etector ,or (!e no rebota en nin%!na !,erficie. E$ interr!,tor etar&a abierto ,or (!e no e ,ro#!ce tenión a $a a$i#a.
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A$%!no o,toaco,$a#ore tienen !n enca,!$a#o con !na c+"ara #e aire ,ara $a tran"iión #e $a $!-. En ete ti,o i a* a$%>n ob4eto #entro #e $a ran!ra no $$e%ar+ $!- a$ #etector. Ta"bi7n ,!e#e er (!e no $e $$e%!e tenión a$ $e# * ta",oco ten#r&a"o tenión #e a$i#a. Ser&an $o 0 cao ,oib$e.
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La "a*or&a #e $o o,toaco,$a#ore !ti$i-an !n enca,!$a#o $$a"a#o DIP.
Co"o /e"o $a ,ati$$a 1 * 0 on e$ e"ior #e $!- * $a F * e$ rece,tor #e $a $!- ,ara (!e e acti/e.
a* "!co ti,o #iferente #e o,toaco,$a#ore' ,ero to#o tienen !n foco e"ior #e $!- LED. Lo (!e ,!e#en ca"biar e e$ rece,tor #e $!- (!e ,!e#e er !n foto#io#o' fototranitor' LASCR' etc.
Un ,ar+"etro "!* i",ortante en eto e$e"ento e $a eficiencia' ete ,ar+"etro #efine (!e canti#a# #e corriente neceita"o en e$ LED ,ara obtener $a a$i#a #eea#a. En e$ tranitor * en e$ #ar$in%ton eto e $$a"a Ra#io #e tranferencia #e corriente 6CTR8' eto e ca$c!$a i",$e"ente #i/i#ien#o $a corriente #e a$i#a entre $a corriente #e entra#a re(!eri#a. La "a*or&a #e $o o,toaco,$a#ore traba4an a !n CTR entre 1 * ,or ciento.
E$ otro ,ar+"etro i",ortante en o,toaco,$a#ore e e$ /o$ta4e #e ai$a"iento e$ c!a$ e #e H o$t #!rante 1 e%!n#o.
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La e$ectrónica a e/o$!ciona#o "!co. Cai to#o $o (!e ata ace !no a)o e rea$i-aba "e#iante !n %r!,o 6a /ece "!* n!"eroo8 #e circ!ito inte%ra#o conecta#o entre &' o* e ,!e#e rea$i-ar !ti$i-an#o !n "icrocontro$a#or * !no ,oco co",onente a#iciona$e.
Lo "icrocontro$a#ore "a !ti$i-a#o o* en #&a' on $o #e$ fabricante KICROCIP' ,or $a a",$ia /arie#a# #e "icrocontro$a#ore (!e no ofrece' * $a infor"ación #e ca#a !no #e $o "icrocontro$a#ore (!e no ,ro,orciona in nin%>n coto a$%!no. E$ $en%!a4e nati/o #e eto "icrocontro$a#ore e e$ ASK' * en e$ cao #e $a fa"i$ia 21F3 o$o ,oee ? intr!ccione. Pero e$ ASK e !n $en%!a4e (!e et+ "!co "+ cerca #e$ ar#are (!e #e$ ,ro%ra"a#or' * %racia a $a "iniat!ri-ación (!e ,er"ite incor,orar ca#a /e- "+ "e"oria #entro #e !n "icrocontro$a#or in a!"entar ,r+ctica"ente ! coto' an !r%i#o co",i$a#ore #e $en%!a4e #e a$to ni/e$. Entre e$$o e enc!entran /ario #ia$ecto BASIC * C.
2CONCEPTOS DE UN KICROCONTROLADOR3 Un "icrocontro$a#or e co"o !n or#ena#or en ,e(!e)o: #i,one #e !na "e"oria #on#e e %!ar#an $o ,ro%ra"a' !na "e"oria ,ara a$"acenar #ato' #i,one #e ,!erto #e entra#a * a$i#a' etc. A "en!#o e inc$!*en ,!erto eria$e 6RSJ0?08' con/erore ana$ó%ico=#i%ita$' %enera#ore #e ,!$o P\K ,ara e$ contro$ #e "otore' b! I0C' * "!ca coa "+. Por !,!eto' no tienen ni tec$a#o ni "onitor' a!n(!e ,o#e"o /er e$ eta#o #e tec$a in#i/i#!a$e o !ti$i-ar ,anta$$a LCD o LED ,ara "otrar infor"ación.
E$ ,ic1FfF0@a e !n "icrocontro$a#or #e @ bit' ,oee !na ar(!itect!ra RISC a/an-a#a a& co"o !n 4!e%o re#!ci#o #e ? intr!ccione. Ete "icrocontro$a#or e e$ re",$a-o #e$ obo$eto ,ic1Ff@a' $o ,ine #e$ ,ic1FfF0@a on co",atib$e con e$ ,ic1Ff@a' a& e ,o#r&an act!a$i-ar ,ro*ecto (!e e"o !ti$i-a#o con e$ ,ic1Ff@a.
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