UNI VER SIDAD TÉCNI CA DE AMBATO AMBATO FACULT FACULTAD AD DE I NGENIE RÍ A E N SISTEMAS, SISTEMAS, ELE CTRÓ CTRÓNICA NICA E I NDUST NDUSTRI RI AL CARRE CARRE RA DE I NGENIE RÍ A E N ELE CTRÓ CTRÓNICA NICA Y COMU COMUNICACIO NICACIONES NES Módulo o Asignatura Control Industrial y PLC’s
Nivel y Paralelo Séptimo “A”
Tipo de Aporte – Número Número de Aporte Consulta - 1
Tema del Aporte Señales Estándar
Integrantes
Balseca Vanessa Gualpa Thalía Moya Carlos Salinas Doménica
Fecha de Envío: 13 de octubre de 2017 Fecha de Entrega: 16 de octubre de 2017 Docente: Ing. Edgar Patricio Córdova Córdova Córdova SEPTIEMBRE 2017 - FEBRERO 2018 AMBATO - ECUADOR 2017
1. TEMA Señales Estándar
2. OBJETIVOS a. Objetivo General
Definir que es señal estándar y su respectiva clasificación dentro de un proceso industrial.
b. Objetivos E specíficos
Investigar sobre la definición de señal estándar, características y clasificación de las mismas. Establecer los rangos y características de cada señal estándar usada en los procesos
industriales.
Desarrollar una definición sobre la señal estándar y su importancia dentro de un proceso industrial.
3. F UNDAME NTACIÓN TEORI CA SE ÑAL Es un término que proviene del latín “signalis”. Se trata de un signo, seña, marca o medio que informa, avisa o advierte de algo. Este aviso permite dar a conocer una información, realizar una advertencia o constituirse como un recordatorio. [1]
SE ÑA L E STA ND AR Definición:
Las señales estándar son aquellas que establecidos rangos de magnitud física permite que las variables sean captadas, almacenadas y procesadas en un sistema. [2]
Confirmación mediante examen y provisión de evidencias objetivas que demuestran que una señal cumpla los requisitos particulares para un uso específico, en el laboratorio. Sirve para demostrar que los procedimientos realizados son adecuados para el fin propuesto. [3]
Las señales estándar son un conjunto de señales que han sido normalizadas para su uso en procesos o sistemas, las cuales cumplen con características específicas de funcionamiento. [4]
Definición grupal:
Las señales estándar son un grupo de señales o impulsos eléctricos que han sido estandarizados, es decir, cumplen con características específicas de funcionamiento, las cuales son utilizadas en procesos industriales. Es una variable que requiere de un rango de operación para actuar o dar funcionamiento a un instrumento o equipo que requiera dicha señal
VENTAJA:
La principal ventaja de trabajar con señales estandarizadas es el aprovechamiento de la relación señal/ ruido del dispositivo. Las señales estándar incluyen:
Señales Analógicas
Según Ramón Pallas Areny: Una señal analógica puede tomar cualquier valor dentro de un rango determinado y pueden ser continuas o discontinuas. [5]
Según I gnaci Bravo: Una señal analógica es una onda senoidal, en la cual se ve como los valores que toma la onda son continuos dentro de un rango determinado. [6]
Definición grupal: Una señal analógica es aquella que toma un número infinito de valores dentro de un tiempo determinado. La mayoría de las señales que representan una magnitud física (temperatura, luminosidad, humedad, etc.) son señales analógicas. Señal Digital
Según Ramón Pallás Areny: Es una señal que sólo puede tomar uno de los valores de un conjunto discreto normalmente dos valores designados como “uno digital” (1), y “cero digitales” (0), la información puede estar en la
secuencia de unos y ceros. [5]
Según I gnaci Bravo: Una señal digital solo toma unos valores permitidos; es decir ceros (0) o unos (1). [6]
Definición Grupal: Una señal digital es aquella que toma valores lógicos de 0 y 1 la cual permite obtener la información. TIPOS
SE ÑALE S ELÉ CTRI CAS:
Según Ramón Pallás Areny: Una señal eléctrica es una alteración en una tensión, corriente, potencia u otra magnitud eléctrica empleada para transmitir información. Una señal eléctrica puede ser generada directamente en forma eléctrica o puede proceder de un transductor que la obtiene a partir de una señal no eléctrica. [5]
Según la Universidad de Navarra: Es una magnitud eléctrica cuyo valor o intensidad depende del tiempo. Así, () es una tensión cuya amplitud depende del tiempo e () es una corriente cuya intensidad depende del tiempo. Por lo general se designa la palabra señal para referirse a magnitudes que varían de alguna forma en el tiempo. Interpretaremos a las magnitudes constantes como casos particulares de señales eléctricas. [7]
Según Miguel Avila: Una señal eléctrica es un tipo de señal generada por algún fenómeno electromagnético. Estas señales pueden ser analógicas, si varían en forma continua en el tiempo, o digitales si varían de forma discreta (con valores dados como 0 y 1). [8]
Definición grupal: Una señal eléctrica es una magnitud que varía en el tiempo, se produce con la alteración de alguna de las magnitudes de corriente, tensión o potencia, se emplea para transmitir información. En la señal eléctrica estándar se definen dos señales estándar y sus respectivos rangos:
La primera señal eléctrica estándar abarca siempre desde 0 hasta 20mA. Estos valores de 0 a 20mA corresponden a 0% y 100% del valor de la medida.
La segunda señal eléctrica estándar va de 4 a 20mA. El valor de 4mA corresponde al 0% mientras que el de 20mA corresponde al 100% del valor medido. En este caso todos los aparatos están alimentados por una corriente que ya es de 4mA cuando indican el 0.
Ilustración 1 Señal Eléctrica [9]
Señales Neumáticas
Según A. Creus: Las señales neumáticas son introducidas por cambios de presión de aire en una tubería que son proporcionales a los cambios en la variable de procesos. La señal estándar neumática es de 3 a 15 psig. El valor 3 corresponde al valor más bajo del rango de la variable (LRV) y el 15 al valor mayor en el rango (URV). Todos los transmisores neumáticos tienen un arreglo de boquilla y mariposa para producir una señal de salida proporcional a la salida del sensor. [10]
Según Universidad Técnica Nacional de Oruro. F acultad de I ngeniería E léctri ca y E lectrónica: Como su nombre lo indica una señal neumática emplea aire como salida del instrumento de medición. La presión estándar está en el rango de 3 a 15 psi, 0.2 a 1 kg/cm 2.
Definición grupal: Una señal neumática es aquella que utiliza el aire y la presión que produce el mismo para producir cambios en la variable de procesos.
Ilustración 2 Señal Neumática [9]
Se define en los siguientes rangos:
0.2 – 1.0 bar
Señales Hidráulicas
Según José Roldán: La señal hidráulica es la tecnología que emplea un líquido, bien agua o aceite (normalmente aceites especiales), como modo de transmisión de la energía necesaria para mover y hacer funcionar mecanismos. [11]
Según C. Mataix: Las señales hidráulicas es la parte de la Mecánica de fluidos que relaciona el equilibrio y el movimiento de los líquidos, más concretamente, del agua para la transmisión de energía en procesos mecánicos. [12]
Según A. Creus: Las señales hidráulicas es la parte de la física que estudia la mecánica de los fluidos; analiza las leyes que rigen el movimiento de los liquidos y las técnicas para el mejor aprovechamiento de las aguas. [10]
Definición grupal: Las señales hidráulicas son señales que representan el flujo de un fluido, más específicamente agua, dentro de un proceso industrial; estos están estandarizados dentro de normas internacionales.
Ventajas e inconvenientes a) Ventajas: •
Los sistemas hidráulicos permiten desarrollar elevados ratios de fuerza con el empleo de sistemas
muy compactos. • Permiten
la regulación continua de las fuerzas que se transmiten, no existiendo riesgo de
calentamiento por sobrecargas. • Son elementos muy flexibles y que pueden adaptarse a cualquier geometría, gracias a la flexibilidad
de los conductos que conducen el aceite hidráulico hasta los actuadores. • Los actuadores o cilindros hidráulicos son elementos reversibles, que pueden actuar en uno u otro
sentido y que además permiten su frenada en marcha. Además son elementos seguros, haciendo posible su enclavamiento en caso de producirse una avería o fuga del fluido hidráulico.
b) Inconvenientes: • La baja velocidad de accionamiento de los • La alta presión de
actuadores o pistones hidráulicos.
trabajo exige labores de mantenimiento preventivos (vigilancia de posibles fugas
en las juntas). • Sistema no muy limpio, debido a la presencia de aceites o fluidos hidráulicos. • En general, es un sistema más caro que otros, por ejemplo los sistemas de aire comprimido.
Rangos de F uncionamiento: En general se dividen en tres grupos según la presión de trabajo: 1) Pequeña presión: de 0 a 50 bares 2) Media presión: de 50 a 150 bares 3) Alta presión: desde 150 bar Rango de trabajo en hidráulica de alta presion Presión máx de trabajo ................................ 100.0 MPa (1000 bar) Presión de rotura mín ................................... 260.0 MPa (2600 bar)
Ilustración 3 Señal Hidráulica [9]
4. DI AGRAMAS Y ESQUEMAS
ANALÓGICA
Representan magnitudes fisicas
DIGITAL
Toma valores de 0 y 1 lógicos
SEÑAL ESTANDAR
0 - 20 mA Eléctrica
4 - 20 mA 0 - 10 V 3 -15 psi
Clasificación
Neumática
0.2 - 1.0 kg/cm2 0 - 50 bares
Hidráulica
50 - 150 bares 150 bares en adelante
5. CONCLUSIONES
Las señales estandarizadas permiten realizar procesos industriales de una manera mucho más eficiente ya que al ser todas las normas iguales, se puede identificar y entender un proceso de una manera mucho más sencilla.
Las señales neumáticas son de gran utilidad en procesos industriales ya que representan una gran alternativa cuando se desea utilizar en sistemas que no requieran de una precisión exacta y solo deben cumplir una sola función.
Las señales hidráulicas brindan una gran precisión en lo que se refiere a presión en sistemas industriales ya que estos presentan un mayor control en lo que se refiere a la cantidad de líquido que suministran en el sistema.
6. BIBLIOGRAFÍA [1]
Definicion, 2012. [En línea]. Available: https://definicion.de/senal/. [Último acceso: 15 10 2017].
[2]
S. Navarro, 16 03 2013. [En línea]. Available: https://prezi.com/wpxhql4ghxiu/tipos-de-senalescontrol-de-procesos/. [Último acceso: 15 10 2017].
[3]
W. Dziela, Curso de Electrónica IV, Cuenca: Editorial EDIBOSCO, 1994.
[4]
L. Otto, Procesos Industriales, Lima: Editorial Atalaya, 1997.
[5]
R. P. Areny, Instrumentos electrónicos básicos, Marcombo, 2006.
[6]
I. Bravo, «depeca.uah.es,» [En línea]. Available: https://www.depeca.uah.es/depeca/repositorio/asignaturas/20609/Conversion%20Analog_Digital. pdf. [Último acceso: 15 10 2017].
[7]
V. Hopp, Fundamentos de tecnología química para formación profesional, Reverte, 2007.
[8]
J. C. M. A. Jaime Antonio Benítez Forero, Señal eléctrica, Madrid: Editorial Académica Española, 2013.
[9]
M. Garcia, 01 10 2013. [En línea]. Available: https://es.slideshare.net/marcelogarciat/instrumentacion-industrial-mg. [Último acceso: 15 10 2017].
[10] A. Creus, Neumática e Hidráulica, Madrid: MARCOMBO S.A., 2007. [11] R. José, Neumática, hidráulica y electricidad aplicada:, Madrid: Paraninfo, 1991. [12] C. Mataix, Mecanica de Fluidos y Máquinas Hidraulicas, Madrid: Ediciones del Castillo S.A., 1993.
