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• Josesin Casanova

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INGENIERÍA EN MECATRÓNICA

MATERIA: CONTROLADORES LÓGICOS PROGRAMABLES

TEMA: SIMBOLOGÍA AMERICANA Y EUROPEA Y SISTEMAS HÍBRIDOS

NÚMERO DE CONTROL: 12600180

Huatabampo, Sonora a jueves, 12 de febrero de 2015

Índice.

Página

Introducción…………………………………………………………………………………2 Simbología en normas americanas y normas europeas……………………………………...2 Historia………………………………………………………………………………2 ANSI…………………………………………………………………………………3 IEC…………………………………………………………………………………...4 La normalización en los tiempos actuales…………………………………………...4 Comparación en simbologías americanas y europeas……………………………….5 Sistemas híbridos……………………………………………………………………………9 Sistemas de control…………………………………………………………………..9 Automatismos híbridos……………………………………………………………..10 Conclusión………………………………………………………………………………….11 Bibliografía………………………………………………………………………………...12

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Introducción Actualmente todo lo que nos rodea tiende a automatizarse, empleando para ello sistemas de control secuencial basados en relevadores electromagnéticos, relevadores de estado sólido, temporizadores, contadores, circuitos lógicos, controladores lógicos programables, computadoras personales, etcétera. El objetivo de un sistema de control es el de gobernar la respuesta de una planta, sin que el operador intervenga directamente sobre sus elementos de salida. Dicho operador manipula únicamente las magnitudes denominadas de consigna y el sistema de control se encarga de gobernar dicha salida a través de los accionamientos. A continuación se verán los símbolos utilizados para los distintos elementos que forman parte de un sistema de control o automatismo. Si bien existen varias normas que rigen estos símbolos, el presente trabajo se centrará solo en dos, en las que se utilizan en la mayoría de Europa que son las IEC y las americanas ANSI. La mayoría de los elementos poseen aplicación y simbología universal de tal forma que sea reconocible por las personas que deban trabajar con este sistema u algún otro. SIMBOLOGÍA EN NORMAS AMERICANAS Y NORMAS EUROPEAS. Historia El IEC celebró su reunión inaugural el 26 de junio de 1906, tras las conversaciones entre la Institución Británica de Ingenieros Eléctricos, el Instituto Americano de Ingenieros Eléctricos y otros, que se inició en el 1900 Paris Congreso Internacional eléctrica, y continuó con el Coronel REB Crompton tocando una tecla papel. En la actualidad, 82 países son miembros, mientras que otro 82 participan en el Programa de Países Afiliados, que no es una forma de adhesión, pero está diseñado para ayudar a los países industrializados que se involucren con el IEC. Originalmente ubicada en Londres, la comisión se trasladó a su actual sede en Ginebra en 1948 - Cuenta con centros regionales en Asia-Pacífico, América Latina y América del Norte. Hoy en día, el IEC es la organización internacional líder a nivel mundial en su campo, y sus normas son adoptadas como normas nacionales de sus miembros. El trabajo es realizado por cerca de 10.000 expertos eléctricos y electrónicos de la industria, el gobierno, la academia, los laboratorios de ensayo y otras personas interesadas en el tema. El IEC fue instrumental en el desarrollo y distribución de normas para las unidades de medida, en particular Gauss, Hertz y Weber. También propusieron por primera vez un sistema de normas, el sistema Giorgi, que en última instancia se convirtió en el SI o systme dunits internacionales. En 1938, publicó un vocabulario multilingüe internacional para unificar la terminología eléctrica. Este esfuerzo continúa y el Vocabulario Electrotécnico Internacional sigue siendo un importante trabajo en la industria eléctrica y electrónica. 2

El CISPR - en inglés, el Comité Internacional Especial de Perturbaciones Radioeléctricas es uno de los grupos fundados por el IEC. ANSI. Viene de las siglas en inglés de American National Standards Institute, que siginifica Instituto Nacional Estadounidense de Estándares y llamado comúnmente ANSI, el cual es una organización encargada de supervisar el desarrollo de normas para los servicios, productos, procesos y sistemas en los Estados Unidos. El ANSI forma parte de la Organización Internacional para la Estandarización (ISO). Historia y significados de la palabra ANSI En el año 1918 un grupo de organizaciones dedicadas a la rama de la ingeniería, acordaron fundar el “Comité Estadounidense de Estándares para la Ingeniería” o el AESC, por sus siglas en inglés de American Engineering Standards Committee, luego de diez años, 1928 se convierte en la “Asociación de Estándares Estadounidense-ASA”: American Standards Association-. Pasados treinta y ocho años, es decir en 1966 el ASA se convierte en el “Instituto de Estándares de losEstados Unidos de América” (en inglés USASI: the United States of America Standards Institute), para en que en 1969 se le denominara como actualmente se conoce el ANSI. La sede de la organización está ubicada en Washington D.C. En Microsoft Windows, ANSI significa las páginas de código ANSI de Windows. Estos códigos tienen la misión del formato de salida de la información. Algunos de estos códigos se acercan bastante a las series ISO 8859-1 provocando que muchos asuman de una forma equivocada que son idénticos. El Arte ASCII, el cual es coloreado o animado a partir de unos códigos de control denominados secuencias X3.64 que se reciben en un terminal ANSI, está relacionado comúnmente con el Arte ANSI. Este fue muy popular en los Foro (Internet) a lo largo de 1980 y 1990. Funciones 

La organización coordina los estándares de los Estados Unidos con estándares internacionales.

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La Organización aprueba estándares que se obtienen del desarrollo de proyectos de estándares por parte de otras organizaciones o países.

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El ANSI acredita a organizaciones encargadas de realizar certificaciones de productos o personal, según los requisitos definidos en los estándares internacionales, esta acreditación se rige por programas de estudios de acuerdo a las directrices internacionales en cuanto a la verificación gubernamental y a la revisión de las validaciones.

Misión

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La misión del instituto es mejorar tanto la competitividad mundial de las empresas estadounidenses, así como la calidad de vida estadounidense, promoviendo y facilitando normas voluntarias de consenso y sistemas de evaluación de conformidad, y protegiendo su integridad. ANSI es el representante oficial de los EE.UU. en el International Accreditation Forum (IAF), en la International Organization for Standardization (ISO) y, a través del U.S. National Committee, en la International Electrotechnical Commission (IEC). ANSI también es el miembro representante de los EE.UU. en el Pacific Area Standards Congress (PASC) y en la Pan American Standards Commission (COPANT). Importancia de las normas o estándares Define las normas de fabricación de productos, de forma tal que estos productos puedan usarse en todo el mundo, estas normas pueden ser usadas por otros fabricantes de distintos países. Estos estándares aseguran que las características y las prestaciones de los productos son consistentes, es decir, que las personas usen dichos productos en los mismos términos y que esta categoría de productos se vea afectada por las mismas pruebas de validez y calidad. IEC La Comisión Electrotécnica Internacional es una organización sin fines de lucro, no gubernamental internacional de normas que prepara y publica estándares internacionales para todas las tecnologías eléctricas, electrónicas y relacionadas - conocidos colectivamente como "electrotecnia". Normas IEC cubren una amplia gama de tecnologías de generación, transmisión y distribución de electrodomésticos y equipos de oficina, semiconductores, fibra óptica, baterías, energía solar, nanotecnología y energía marina, así como muchos otros. El IEC también gestiona tres sistemas mundiales de evaluación de la conformidad que certifican si los equipos, sistemas o componentes se ajusten a las normas internacionales. El IEC Carta recoge todos electrotecnologías incluyendo la producción y distribución de energía, electrónica, magnetismo y electromagnetismo, electroacústica, multimedia, telecomunicaciones y tecnología médica, así como las disciplinas generales asociadas tales como la terminología y los símbolos, la compatibilidad electromagnética, la medición y el rendimiento, la fiabilidad, el diseño y el desarrollo, la seguridad y el medio ambiente. La normalización en los tiempos actuales. Las actividades de normalización internacional, fueron coordinadas por la organización de las naciones unidas. Esta actividad vino a resultar en 1947 en la fundación de la ISO o International Organization for Standards. A este cuerpo se le hizo responsable de la normalización en todos los campos que no hubiera cubierto ya el IEC. Las dos organizaciones, aunque separadas y distintas, coordinan sus actividades y comparten unas instalaciones comunes situadas en Génova, Suiza. En EUA, el sistema de nrmas voluntarias está desarrollado y la mayoría de las organizaciones coordinan sus actividades por intermedio de ANSI, el American National Standards, organización que sucedió a ASA.

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Comparación en simbologías americanas y europeas. COMPONENTES DE SALIDA

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CONTACTOS

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INTERRUPTORES

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SISTEMAS HÍBRIDOS. Sistemas de control. El concepto lleva de alguna forma implícita que el sistema de control opera, en general con magnitudes de baja potencia, llamadas genéricamente señales, y gobierna unos accionamientos que son los que realmente modulan la potencia entregada a la planta. Esta idea se refleja en la figura siguiente

Sistema de control de lazo abierto

Según la definición anterior el conjunto de sistema de control y accionamientos se limitaría a ser un convertidor amplificador de potencia que ejecuta las órdenes dadas a través de las magnitudes de consigna. Este tipo de sistema de control se denomina en lazo abierto, por el hecho que no recibe ningún tipo de información del comportamiento de la planta. Lo habitual, sin embargo, es que el sistema de control se encargue de la toma de ciertas decisiones ante determinados comportamientos de la planta, hablándose entonces de sistemas automáticos de control. Para ello se requiere la existencia de unos sensores que detecten el comportamiento de dicha planta y de unas interfaces para adaptar las señales de los sensores a las entradas del sistema de control El diagrama de bloques será, en este caso, el de la figura mostrada a continuación. Este tipo de sistemas se denominan en lazo cerrado, ya que su diagrama muestra claramente una estructura con una cadena directa y un retomo o realimentación, formando un lazo de control.

Sistema de control de lazo cerrado.

Así pues, en el caso más general, podremos dividir el sistema de control en los siguientes bloques: 

Unidad de control 9

  

Accionamientos. Sensores. Interfaces.

Cabe indicar aquí que el papel del autómata programable dentro del sistema de control es el de unidad de control, aunque suele incluir también, totalmente o en parte, las interfaces con las señales de proceso. Al conjunto de señales de consigna y de realimentación que entran a la unidad de control se les denomina genéricamente entradas y al conjunto de señales de control obtenidas salida. Automatismos híbridos (analógicos y digitales). Según la naturaleza de las señales que intervienen en el proceso, los sistemas de control pueden dividirse en los siguientes grupos:   

Sistemas analógicos. Sistemas digitales. Sistemas híbridos analógico-digitales.

Los sistemas analógicos trabajan con señales de tipo continuo, con un margen de variación determinado. Dichas señales suelen representar magnitudes físicas del proceso, tales como presión, temperatura, velocidad. etc. mediante una tensión o corriente proporcionales a su valor (0 a 10 V, 4 a 20 mA, etc.). Los sistemas digitales, en cambio, trabajan con señales todo o nada, llamadas también binarias, que sólo pueden presentar dos estados o niveles: abierto o cerrado, conduce o no conduce, mayor o menor, etc. Estos niveles o estados se suelen representar por variables lógicas o bits, cuyo valor puede ser sólo 1 o 0, empleando la notación binaria del álgebra de Boole. Dentro de los sistemas digitales cabe distinguir dos grupos: los que trabajan con variables de un solo bit, denominados habitualmente automatismos lógicos y aquellos que procesan señales de varios bits, para representar, por ejemplo, valores numéricos de variables o contenido de temporizadores, contadores, etc. A estos últimos se les denomina genéricamente automatismos digitales. Los sistemas de control actuales con un cierto grado de complejidad, y en particular los autómatas programables, son casi siempre híbridos, es decir, sistemas que procesan a la vez señales analógicas y digitales. No obstante, se tiende a que la unidad de control sea totalmente digital y basada en un microprocesador, que aporta la capacidad de cálculo necesaria para tratar las señales todo o nada en forma de bits y las señales analógicas numéricamente. Dado que muchos de los sensores habitualmente empleados suministran señales de tipo analógico, las interfaces de estas señales deben realizar una conversión analógico-numérica, llamada habitualmente conversión analógico-digital (A/D), para que puedan ser tratadas por la unidad de control. Puede ser necesario también disponer de señales analógicas de salida, para ciertos indicadores o para control de ciertos servosistemas externos. En tal caso el sistema de control debe disponer también de interfaces para la conversión digital-analógica (D/A), capaces de suministrar dichas señales a partir de los valores numéricos obtenidos por la unidad de control. La figura siguiente muestra la estructura de la unidad de control, resaltando las interfaces 10

necesarias para el tratamiento de las señales de entrada y salida comúnmente empleadas en controles industriales.

Señales de E/S de la unidad de control.

Conclusión. Conocer e identificar la simbología utilizada en un diagrama para un sistema de control es altamente trascendental si se desea evitar confusiones o discordancias a la hora de interpretar o diseñar un diagrama, como se vio la simbología adoptada en Europa fue la IEC la cual contiene estandarización con las DIN alemanas que es una de las más importantes de aquel continente, mientras tanto en América se opta por utilizar la simbología que proporciona el organismo ANSI. A pesar de que ambas normas tienen muchas similitudes, es importante saber diferenciarlas porque también tienen diferencias que son muy notorias, así se evitará mezclar ambas normalizaciones y también se logrará conocerlas a profundidad. Con el paso de los años la tecnología digital ha tenido un auge muy importante, ya que los procesadores de las computadoras son cada vez más potentes y estos trabajan con valores digitales (ceros y unos lógicos), sin embargo en el mundo real, las mediciones, condiciones, estados o cambios de los mismos se dan de manera analógica, es por ello que se debe hacer una conexión entre ambas tecnologías para poder interactuar entre si y que las señales analógicas de entrada al procesador en un sistema automatizado, puedas ser interpretadas por el mismo de manera digital y este devuelva acciones o resultado de manera analógica nuevamente. Debido a esta necesidad ahora se usan sistemas híbridos donde estas dos ramas pueden interactuar con una amplia compatibilidad con los valores continuos (analógicos) y los valores discretos (digitales) mediante la utilización de convertidores.

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Bibliografía Balcells, J., & Romeral, J. (s.f.). Autómatas programables. Marcombo. bRenDx. (31 de Enero de 2011). SISTEMA AMERICANO Y SISTEMA EUROPEO. Recuperado el 10 de Febrero de 2015, de slideshare: http://es.slideshare.net/bRenDx/principios-de-automatizacion2 CLARIBEL. (21 de Octubre de 2013). Comisión Electrotécnia Internacional, Historia, Normas, IEC, Aficiliación y participación. Recuperado el 10 de Febrero de 2015, de campodocs: http://campodocs.com/articulos-noticias-consejos/article_133199.html Mendoza, D. (30 de Enero de 2011). Sistema de normalización europeo y americano. Recuperado el 10 de Febrero de 2015, de slideshare: http://es.slideshare.net/POLLO45/sistema-de-normalizacin-europeo-y-americano oni, L. c. (s.f.). Recuperado el 10 de Febrero de 2015, de EcuRed: http://www.ecured.cu/index.php/ANSI Turrubiates, I. E. (Julio de 2013). Control por PLC. (J. Ordoñez, Editor) Recuperado el 10 de Febrero de 2015, de slideshare: http://es.slideshare.net/josse-anlo/control-por-plc

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