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ELECTROTECNIA

MODULO 3

Sistemas de control automático

Colección Trabajar y Aprender-tercer año-electrotecnia-módulo 3 Ministerio de Educación República de El Salvador.

ÍNDICE DE CONTENIDO

PRESENTACIÓN DE LA GUÍA DE TRABAJO Y APRENDIZAJE DEL MÓDULO 3:

222

SISTEMAS DE CONTROL AUTOMATICO

222

I.

PRIMERA PARTE: DEFINICIÓN Y SELECCIÓN DEL PROYECTO 1.1 1.2 1.3 1.4

2.

SUGERENCIAS PARA DESARROLLAR LA PRIMERA PARTE DESCRIPTOR DE MÓDULO DISEÑO DE LA EXPERIENCIA DE APRENDIZAJE ESQUEMA DE LA EXPERIENCIA DE APRENDIZAJE

SEGUNDA PARTE: DESARROLLO DE LOS PROYECTOS SELECCIONADOS SUGERENCIAS PARA DESARROLLAR LA SEGUNDA PARTE 2.2. DESARROLLO DEL PROYECTO SIGUIENDO LAS ETAPAS DE LA ACCIÓN COMPLETA

224 224 225 227 229

230

2.1.

2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4 2.2.5 2.2.6

3.

Etapa de informarse Etapa de planificar Etapa de decidir Etapa de ejecutar Etapa de controlar Etapa de valorar

230 231 233 239 241 245 248 251

TERCERA PARTE: MATEIAL DE APOYO

259

3.1 3.2 3.3 3.4 3.5

259 260 261 264 295

NO TE INCUMBE JUZGAR LOS PROBLEMAS DEL MUNDO INCENDIOS DE ORIGEN ELÉCTRICO AUTÓMATAS PROGRAMABLES DIBUJO ASISTIDO POR COMPUTADORA

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Colección Trabajar y Aprender-tercer año-electrotecnia-módulo 3 Ministerio de Educación – República de El Salvador.

PRESENTACIÓN DE LA GUÍA DE TRABAJO Y APRENDIZAJE DEL MODULO 3 DISEÑO, DIAGNÓSTICO Y MANTENIMIENTO DE SISTEMAS DE CONTROL AUTOMATICO.

Esta Guía de Trabajo y aprendizaje titulada

SISTEMAS

DE

CONTROL

AUTOMATICO, ha sido elaborada para facilitar a docentes y estudiantes del Tercer Año de Bachillerato Industrial, Opción Electrotecnia, el diseño, la planificación, el desarrollo y la valoración de una experiencia educativa, basada en la identificación, formulación, ejecución y evaluación de un proyecto educativo que resolvería un problema del entorno institucional. La Experiencia de Trabajo y Aprendizaje que se expone, recoge los detalles de la realizada por una docente a quien llamaremos señora Castro y sus estudiantes. Se espera que quienes la lean y apliquen, con sus respectivos acomodos, adquieran y/o mejoren sus competencias específicas y claves para trabajar con diseño, diagnóstico y mantenimiento de sistemas de control automático y lo hagan provocando, el menor daño al medio ambiente y en atención a los intereses del cliente. La experiencia ha sido diseñada en las dos partes indicadas en la RUTA DE UNA EXPERIENCIA DE TRABAJO Y APRENDIZAJE ya conocida y aplicada.

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Como se recordará la primera parte de dicha RUTA, se refiere a la DEFINICIÓN Y SELECCIÓN DEL PROYECTO y concluye con el diseño de la experiencia de trabajo y aprendizaje a partir de dicho proyecto. La segunda parte se refiere al DESARROLLO DEL PROYECTO seleccionado siguiendo las seis etapas de las competencias orientadas a la acción completa. Además de las dos partes mencionadas, la guía contiene un conjunto de materiales. Unos son motivadores, destinados a reafirmar competencias claves; los otros, son de carácter técnico y con ellos se espera consolidar las competencias específicas. Ambos tipos de competencias se conciben, como se ha señalado reiteradamente, íntima y armónicamente unidas ya que se trata de FORMAR PERSONAS COMPETENTES, DIGNAS DE CONFIANZA, EMPRENDEDORAS Y PLENAMENTE REALIZADAS. Las competencias se desglosan únicamente por cuestiones Metodológicas, para comprenderlas mejor. Debe recordarse que está es una GUÍA, debe servir para que los estudiantes y las estudiantes ORIENTADOS PERMANENTEMENTE POR EL PERSONAL DOCENTE, formulen, planifiquen, ejecuten y valoricen su propio proyecto para trabajar y aprender y, al mismo tiempo contribuyan a resolver algún problema de la comunidad.

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1.

PRIMERA PARTE: DEFINICIÓN Y SELECCIÓN DE PROYECTOS

1.1

SUGERENCIAS PARA DESARROLLAR LA PRIMERA PARTE

Para desarrollar esta primera parte, la señora Castro y sus estudiantes, formando equipos, procedieron conforme lo hicieron durante los dos años anteriores, pero con mayor cuidado y análisis. 1. Estudiaron el Descriptor del Módulo 3 que aparece en las dos páginas siguientes y cotejaron las Competencias Esperadas con el Perfil de Competencias y la Malla Curricular. Para hacerlo se dividieron en pequeños equipos, utilizaron las técnicas de lectura en voz alta, e identificaron las ideas centrales. 2. Se detuvieron a analizar las competencias esperadas consignadas en el descriptor y las contrastaron con las enunciadas en el Perfil de Competencias. Concluyeron en que se presenta la oportunidad para tratar de mejorar la calidad del trabajo en equipo, realizar las tareas en orden, atendiendo normas de seguridad, las necesidades de los clientes y tratando de reducir al mínimo los efectos del trabajo en el medio ambiente. 3. Analizaron carencias y problemas del entorno y los cotejaron con el área de competencia y el objetivo del módulo. Para realizar esta actividad organizaron una Mesa Redonda. 4. Identificaron varios problemas del entorno a raíz del análisis anterior y los enunciaron. Para esto, utilizaron un croquis en el que se visualizaban las áreas donde fueron encontrados y resúmenes descriptivos de dichos problemas. 5. Realizaron una visita rápida a las áreas donde estaban ubicados los problemas y observaron algunas empresas relacionadas con el área de competencia del módulo. Aclararon los problemas descritos y enunciados, utilizando la técnica de la entrevista. 6. Formularon proyectos para solucionar los problemas identificados, redactándolos clara y correctamente. 7. Organizaron la información recabada tal como aparece en el literal 1.3 de esta parte con el titulo de DISEÑO DE LA EXPERIENCIA DE APRENDIZAJE, que puede verse después del Descriptor del Módulo.

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1.2

DESCRIPTOR DEL MODULO 3: ELETROTECNIA SISTEMAS DE CONTROL AUTOMATICO

1 – ASPECTOS GENERALES Campo: Opción: Área de Competencia: Objetivo del Área de Competencia: Título del Módulo:

Industrial. Electrotecnia. Sistemas de Control Automático. Desarrollar competencias para diseñar, diagnosticar, reparar y dar mantenimiento a sistemas de control automático construidos con elementos discretos, electrónicos y autómatas programables, optimizando los recursos. Sistemas de control automático.

Duración prevista: 9 semanas, 216 horas clase. 2 – OBJETIVOS DEL MÓDULO Al finalizar el desarrollo del módulo, el o la estudiante será competente para diseñar, diagnosticar y dar mantenimiento a sistemas de control automáticos construidos con elementos discretos, electrónicos y autómatas programables optimizando los recursos y teniendo en cuenta, normas de calidad y medidas de seguridad, las necesidades de los y las clientes y la reducción del daño al medio ambiente causado por el trabajo. 3 – CRITERIOS DE EVALUACIÓN Los criterios de evaluación (valoración) se encuentran implícitos en las competencias esperadas, (5) consignadas en los cuatro EJES DE DESARROLLO. 4 – CRITERIOS DE PROMOCIÓN Alcanzar al menos el 70% de las competencias esperadas en una escala estimativa correspondiente a 7-8: nivel 4. 5 – COMPETENCIAS ESPERADAS El estudiante o la estudiante será competente para diseñar, diagnosticar y dar mantenimiento a sistemas de control automático construidos con elementos discretos, electrónicos y autómatas programables optimizando los recursos y teniendo en cuenta normas de calidad y de seguridad industrial, las necesidades de los clientes y la reducción del daño al medio ambiente causado por el trabajo cuando: DESARROLLO TÉCNICO

DESARROLLO EMPRESARIAL

DESARROLLO HUMANO

Diseñe circuitos de control y de fuerza.

Seleccione productos Promueva la armonía de la mejor calidad para entre la tecnología y el realizar su trabajo. medio ambiente.

Distribuya adecuadamente los elementos en un armario de control.

Trabaje respetando las leyes laborales.

Comparta sus saberes con otros empresarios de la comunidad.

Aplique los conocimientos de electrónica digital.

Aplique normas de seguridad industrial.

Realice el trabajo con honestidad y ética profesional.

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DESARROLLO ACADÉMICO APLICADO Aplique correctamente la conversión de unidades de diferentes sistemas de medidas. Aplique correctamente los principios básicos de la Física como el uso de poleas. Aplique correctamente los principios de la matemática como las operaciones básicas.

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Elabore informes del trabajo utilizando apropiadamente la simbología.

Mantenga claridad y sencillez en la comunicación con sus clientes.

Conozca las necesidades de sus compañeros y compañeras.

Programe eficientemente un sistema autómata programable.

Aplique el análisis crítico a diferentes situaciones diarias.

Aplique la planificación en las actividades laborales y cotidianas para el provecho del tiempo. Interprete la información de los planos, esquemas y diagramas en las aplicaciones del mantenimiento preventivo y correctivo.

Aplique el dibujo asistido con computadora diseñando los diferentes sistemas de control automático.

Elabore reportes de manera adecuada proporcionando un reporte adecuado con planos y simbología adecuadas.

Interprete correctamente boletines y otro tipo de literatura en idioma inglés relacionados con Electrotecnia. Aplique correctamente los principios de Mecánica como ajuste de piezas. Aplique conocimientos en motores y su control junto con redacción y la simbología correcta.

6. SUGERENCIAS METODOLÓGICAS: Al iniciar la primera parte de la experiencia de trabajo y aprendizaje, se formularon algunas sugerencias metodológicas de carácter general. Otras, también de carácter general, se presentan al inicio de la segunda parte. Algunas sugerencias metodológicas específicas se encontrarán al iniciar cada etapa de las competencias orientadas a la acción completa y de igual manera al concluirlas. Estas últimas tienen el propósito de valorar la adquisición de nuevos saberes. La evaluación (valoración) se concibe como un proceso permanente, individual y colectivo de apreciación sobre la adquisición y/o el desarrollo de competencias esperadas para ayudar a el o la estudiante a mejorar su rendimiento, tener éxito en su esfuerzo de trabajar y aprender y convertirse en una persona competente, digna de confianza, emprendedora y plenamente realizada. Los equipos de trabajo y aprendizaje están en libertad de utilizar todo tipo de metodologías no tradicionales.

7. RECURSOS: • Manuales. • Catálogos. • Dibujo técnico. • Elementos discretos: Contactores, etc.

• • • • •

SCR´s, TRIAC´s. Circuitos digitales. Autómatas programables: LOGO´s, PLC´s. Neumática e Hidráulica. Otros. . .

8. MATERIAL INFORMATIVO DE APOYO: Al concluir el desarrollo del módulo, expuesto a manera de ejemplo en esta guía de trabajo y aprendizaje, se presentan varios materiales de apoyo. ¡¡¡¡Cuidado!!!! El material no es para memorizarlo, sino para utilizarlo críticamente. Ver lista de material bibliográfico y referencias de internet, al final del material de apoyo.

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1.3

DISEÑO DE LA EXPERIENCIA DE TRABAJO Y APRENDIZAJE

Ubicación del Módulo:

Bachillerato: Técnico. Campo: Industrial. Opción: Electrotecnia. Año: 3º Sección: “__” Estudiantes: ______ H _____ M _____ Tiempo: 9 semanas, 216 horas clase.

Área de Competencia:

Sistemas de control automático.

Objetivo del Área de Competencia:

Desarrollar competencias para diseñar, diagnosticar y dar mantenimiento a sistemas de control automático construidos con elementos discretos, electrónicos y autómatas programables optimizando los recursos.

Título del Módulo:

Sistemas de control automático.

Objetivo del Módulo:

Al finalizar el desarrollo del módulo, el estudiante o la estudiante será competente para diseñar, diagnosticar y dar mantenimiento a sistemas de control automático construidos con elementos discretos, electrónicos y autómatas programables optimizando los recursos, teniendo en cuenta, normas de calidad y de seguridad industrial, las necesidades de los y las clientes y la reducción del daño al medio ambiente causado por el trabajo.

Problemas identificados:

Al iniciar el estudio del módulo los estudiantes y las estudiantes identificaron los siguientes problemas en sus visitas al entorno: a) En el instituto los y las estudiantes ven la necesidad de construir un tablero luminoso para ambientar eventos deportivos y sociales que desarrollan en la cancha de basketball, que a la vez es utilizada como auditórium. b) En su taller de estructuras metálicas del señor Pichinte tiene una cizalla manual, con la cual piensa aumentar la producción de puertas, pero desea hacerla automática. Ha solicitado que realicen dicho trabajo, a estudiantes de 3er Año de Electrotecnia. c) La señora Alicia Mármol necesita la reparación del sistema de control electrónico de dos bombas, por haberse quemado. Le urge dicha reparación pues ha detenido la fabricación de queso. Ella proporcionaría los materiales y repuestos que se necesiten y estaría en la capacidad de pagar la mano de obra a los y las jóvenes estudiantes.

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d) Para mejorar las instalaciones del taller de electrotecnia un grupo de estudiantes desea instalar un sistema tipo edificio inteligente (Domótico). De esta manera se evitarían pérdidas de tiempo y energía en muchas tareas. Proyectos formulados:

a) Diseño de un tablero luminoso para eventos deportivos. b) Automatización de una cizalla manual. c) Reparación del sistema de control electrónico de bombas. d) Diseñar e instalar un sistema automático tipo “edificio inteligente” para el taller de electrotecnia y formular un programa de mantenimiento.

Proyectos seleccionados:

Los y las estudiantes seleccionaron tres proyectos para ejecutarlos, pero en esta guía de trabajar y aprender solamente se desarrolla el d) a manera de ejemplo.

Nombre del proyecto:

a) Diseñar e instalar un sistema automático tipo “edificio inteligente” para el taller de Electrotecnia y formular un programa de mantenimiento.

Resultado esperado:

Al concluir el proyecto se obtendrán los siguientes resultados. a) Al finalizar el desarrollo del módulo, el 98% de los estudiantes y las estudiantes serán competentes para diseñar, diagnosticar y dar mantenimiento a sistemas de control automático construidos con elementos discretos, electrónicos y autómatas programables, optimizando los recursos, teniendo en cuenta normas de calidad y de seguridad industrial, las necesidades de los y las clientes y la reducción del daño al medio ambiente causado por el trabajo. b) Se habrá concluido el proyecto de diseñar e instalar de un sistema tipo “edificio inteligente” para el taller de electrotecnia y formular un programa de mantenimiento. c) Se habrá resuelto el problema del taller de electrotecnia.

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1.4

ESQUEMA GENERAL DEL DESARROLLO DEL PROYECTO

Nombre del Proyecto: Diseño de un sistema automático tipo “edificio inteligente” para taller de Electrotecnia. ETAPAS DE TRABAJO Y APRENDIZAJE

1. Informarse.

2. Planificar.

3. Decidir

4. Ejecutar

5. Controlar

6. Valorar ó reflexionar

ACTIVIDADES DEL DEL ALUMNADO PROFESORADO

PREGUNTAS GUÍAS

¿Qué sabemos sobre diseño, diagnóstico y mantenimiento de sistemas de control automático? ¿Qué más debemos saber sobre....? ¿Qué tipo de fuentes podemos consultar sobre....? ¿Con qué criterios evaluaremos la información obtenida sobre.....? ¿Qué actividades necesarias debemos realizar para desarrollar el proyecto de diseñar un sistema automático tipo “edificio inteligente” para el taller de Electrotecia? ¿Con qué criterios debemos identificar las actividades necesarias para ejecutar el proyecto de.....? ¿Cuándo deberíamos realizar las actividades identificadas? ¿Cómo las podemos visualizar? ¿Qué tareas y pasos debemos desarrollar para ejecutar las actividades? ¿Cuándo deberíamos realizar las tareas y pasos identificados? ¿Con qué recursos las realizaremos?¿Cómo y donde los obtendremos? ¿Quiénes realizaran cada tarea? ¿Hemos tomado todas las decisiones necesarias para ejecutar el proyecto de .....? ¿Vamos desarrollando las tareas conforme a lo decidido? ¿Estamos realizando todas las tareas y pasos que hemos decidido realizar? ¿Estamos alcanzando los saberes necesarios?¿Cuáles nos faltan? ¿Estamos trabajando conforme a lo decidido? ¿Qué criterios utilizaremos para comprobar haber alcanzado las competencias esperadas para......? ¿Qué criterios utilizaremos para comprobar el obtener los saberes necesarios para ......? ¿Con qué criterios controlaremos los procesos para....? ¿Con qué criterios controlaremos lo calidad de los resultados de .....? ¿Hemos ejecutado satisfactoriamente el proyecto ? ¿Hemos resuelto satisfactoriamente el problema ? ¿Alcanzamos las competencias esperadas? ¿Qué aciertos hemos tenido? ¿Qué falta hemos cometido? ¿Qué limitaciones hemos tenido? ¿Qué lecciones hemos aprendido?

229

RECURSO S

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2.

SEGUNDA PARTE: DESARROLLO DEL PROYECTO SELECCIONADO.

2.1

SUGERENCIAS PARA DESARROLLAR LA SEGUNDA PARTE.

En esta parte se plantean algunas sugerencias metodológicas generales que podrían ser aplicadas en la ejecución de proyectos. Más adelante, al desarrollar el proyecto seleccionado, se relatará cómo procedió la señora Castro con sus estudiantes, para desarrollar cada una de las etapas. Además se presentarán algunas sugerencias específicas. Las sugerencias generales son las siguientes: 1. Continuar trabajando y aprendiendo en conjunto, organizando equipos de trabajo, en base a la experiencia acumulada durante los dos años anteriores. 2. Hacer los mayores esfuerzos para ejecutar los proyectos en circunstancias y espacios reales. Utilizar la simulación solamente en caso de absoluta necesidad. 3. Utilizar técnicas metodológicas no tradicionales en cada etapa de trabajar y aprender. 4. En todo caso, seguir fomentando las siguientes competencias en los y las estudiantes: a. Investigar, descubrir y construir saberes por su propia cuenta. b. Trabajar y aprender por iniciativa propia; pero consultar cuantas veces sea necesario a las fuentes más idóneas; no solamente al docente. c. Trabajar, aprender y compartir sus nuevos saberes, con todos los y las compañeras, de equipo y de opción, con los y las docentes y con cuantas otras personas sea posible hacerlo. d. Demostrar la adquisición y el desarrollo de sus competencias; asimismo exponer ampliamente los resultados de su trabajo y aprendizaje, creativamente. e. Conocer y analizar críticamente la realidad de su entorno, identificar problemas y participar en su solución trabajando en equipo con compañeros y compañeras de distintas opciones y representantes de diversas organizaciones locales gubernamentales, no gubernamentales; culturales, de servicio, etc. 5. Provocar el desarrollo conveniente o paralelo de las Etapas de la Acción Completa, particularmente para evaluar globalmente el desarrollo de los proyectos. 6. Tener presente la finalidad de este esfuerzo: APOYAR a los y las estudiantes para formarse como personas competentes, dignas de confianza y plenamente realizadas.

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2.2

DESARROLLO DEL PROYECTO CONFORME LAS ETAPAS DE LA ACCIÓN COMPLETA.

La señora Castro preguntó a sus estudiantes sí realizar diversas acciones según la dinámica de las etapas de la Acción Completa: INFORMARSE, PLANIFICAR, DECIDIR, EJECUTAR, CONTROLAR Y APRECIAR O EVALUAR, les había ayudado a mejorar su manera de ser. — ¿Quién de ustedes se ha sentido mejor persona por hacer las cosas conforme las etapas de la Acción Completa?. — Yo he sentido —dijo Margarita — que hacer las cosas conforme las Etapas de la Acción Completa, requiere trabajo en equipo, he tenido que apoyarme en mis compañeros y compañeras. — Tiene razón Margarita — opinó Francisco —. Yo era “muy apartado”, pero con esta estrategia, tengo que comunicarme con todas y todos mis compañeros y compañeras. — A mi me pasa igual — dijo Ana Gladis — debo confesar que ahora pienso más y me comunico más y mejor, tanto con mis compañeros y compañeras, como con otras personas; por ejemplo con mis amigos y mis amigas. — Todos tienen razón —agregó — Misael — estamos aprendiendo a ser buenas y buenos comunicadores. — Efectivamente —concluyó la señora Castro—. Seguir el proceso nos ayuda a mejorar nuestra comunicación. La cualidad de ser buen comunicador o comunicadora es propia de las personas competentes, dignas de confianza, emprendedoras y plenamente realizadas. En la revista ÁGAPE: rescatando valores, encontré un artículo sobre la COMUNICACIÓN. Para comenzar dice que “Una buena comunicación hace la diferencia entre una vida feliz y una llena de problemas”. Luego expone las ideas que he seleccionado y acomodado para ustedes.

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El buen comunicador o la buena conumicadora tiene algunas cualidades como las siguientes: escucha con atención, no acapara la palabra, evita interrumpir, utiliza un lenguaje propio y moderado, lo cual demuestra educación y trato delicado hacia las personas. A demás el buen comunicador o la buena comunicadora se caracteriza porque: Se interesa por la persona. Sabe preguntar. Ha aprendido a ceder. Es comprensiva, condescendiente y ante todo es sincera. El articulista, finaliza dando estos consejos para que, personas como tú se conviertan en buenos comunicadores o buenas comunicadoras: Comprende los sentimientos de los demás. Evita hacer burlas, criticas o comentarios jocosos respecto a lo que expresan, si es necesario sugiere una corrección pero nunca los hagas sentir mal. No interpreta equivocadamente los gestos, movimientos o entonación con que se dicen las cosas, hay personas que hacen demasiado énfasis al hablar. Primero pregunta y aclara antes de formarte un juicio equivocado. Observa el estado de ánimo de las personas cuando se acercan a ti. Todos nos expresamos de diferente manera cuando estamos exaltados o tristes. Así sabrás qué decir y cómo actuar evitando malos entendidos. Incluye temas interesantes en tus conversaciones, que sirvan para formar criterio o ayudar a mejorar a las personas. Las pláticas superficiales cansan y crean mala imagen. Compórtate correctamente. Si no tienes tiempo para atender a las personas en el momento en que te buscan, sugiere otro momento para charlar. Es de muy mal gusto mostrar prisa por terminar. No existe medio más eficaz para hacer amistades, elegir a la pareja y estrechar los lazos familiares, profesionales y de amistad. Todos deseamos vivir en armonía, por eso, este es el momento de reflexionar y decidirse a dar un nuevo rumbo hacia una mejor comunicación con quienes nos rodean.

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2.2.1 Etapa de informarse

a.

Los y las estudiantes, asesorados por la señora Castro procedieron a delinear el esquema de INFORMARSE utilizando la pizarra. Formularon las preguntas guías y sugirieron actividades que realizarían ellos y ellas y las que ejecutaría la docente; además consignaron los recursos para ejecutar las actividades identificadas. El esquema les quedo así: ESQUEMA DE INFORMARSE

PREGUNTAS GUÍAS ¿Qué sabemos sobre diseño diagnóstico y mantenimiento de sistemas de control automático?

¿Qué más debemos saber sobre sistemas de control automático?

¿Quiénes podrían informarnos? ¿Dónde podríamos obtener la información necesaria? ¿Con qué criterios evaluaremos la información obtenida

ACTIVIDADES DEL ALUMNADO DEL PROFESORADO Elaboraron una lista de saberes previos sobre control automático con elementos discretos, autómatas programables, electrónicos. Respondieron un cuestionario formulado por la docente. Elaboraron una lista de saberes necesarios para diseñar, reparar, diagnosticar y dar mantenimiento a sistemas de control automático. Revisaron las competencias esperadas consignadas en el Descriptor del Módulo. Elaboraron una lista de personas a quienes consultar. Ubicaron y enlistaron lugares donde obtener información. Elaboraron una lista de criterios para evaluar la información.

Estimuló a los estudiantes y a las estudiantes para que recordaran y escribieran sus saberes previos sobre sistemas de control automático. Analizó resultados del pre test y los comentó con los y las estudiantes. Orientó el análisis de las competencias esperadas y consignadas en el Descriptor del Módulo Colaboró en la formulación del cuadro de Saberes Necesarios .

RECURSOS Dinámicas para recordar saberes previos. Cuestionario previo. Papelógrafo o pizarra para ordenar los resultados. Tiempo: _______

Descriptor del Módulo. Cartel de Saberes Necesarios. Papelógrafo, pizarra, marcadores. Tiempo: _______

Ayudó a formular la lista de fuentes de información. Sugirió algunas fuentes de información.

Lista de informantes y lugares de información. Tiempo:_______

Colaboró en la formulación de criterios.

Papelógrafo. Tiempo:_______

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b.

Los y las estudiantes con la ayuda de su docente revisaron sus aprendizajes de 1° y 2° Año y recordaron poseer los siguientes Saberes Previos sobre sistemas de control automático: SABERES PREVIOS SOBRE SISTEMAS DE CONTROL AUTOMATICO Electrónica básica. Comparación de mediciones de magnitudes eléctricas. Trabajo con herramientas de corte. Instalación de tableros eléctricos. Redacción de informes. Manejo de herramientas eléctricas. Instalaciones eléctricas residenciales. Formulación de presupuestos. Diseño de Instalaciones eléctricas industriales. Construcción de redes de polarización a tierra. Proveedores Comerciales de material eléctrico. c. El cuestionario previo o Pre-Test que elaboró y aplicó la señora Castro para informarse sobre qué más sabían los y las estudiantes y ayudarles a desarrollar las Competencias esperadas respecto a diseño, diagnóstico y mantenimiento de sistemas de control automático, se iniciaba así: CUESTIONARIO PREVIO SOBRE SISTEMAS DE CONTROL AUTOMATICO APRECIACIONES NADA POCO ALGO

SABERES ¿Conoce los elementos para construir un circuito de control automático? ¿Sabe cómo determinar la capacidad de los elementos de protección para circuitos de control? ¿Sabe cómo dimensionar el cableado de los circuitos de control? ¿Sabe organizar un armario de control? ¿Sabe seleccionar el tipo de ductería a utilizar? ¿Sabe qué es un autómata programable? ¿Sabe trabajar circuitos de control con elementos discretos? ¿Sabe diagnosticar fallas en circuitos de control electrónicos? ¿Sabe programar un autómata programable? Otros

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d.

La señora Castro recogió los cuestionarios de cada estudiante, después de ordenar y haber analizado los resultados que comentó con los y las estudiantes, fueron los siguientes.

RESULTADOS DEL CUESTIONARIO PREVIO SOBRE SISTEMAS DE CONTROL AUTOMATICO SABERES

NADA

¿Conoce los elementos para construir un circuito de control automático? ¿Sabe como determinar la capacidad de los elementos de protección para circuitos de control? ¿Sabe como dimensionar el cableado de los circuitos de control?

APRECIACIONES POCO ALGO TOTAL

33

2

0

35

21

11

4

35

¿Sabe organizar un armario de control?

25 18

5 15

5 2

35 35

¿Sabe seleccionar el tipo de ductería a utilizar?

14

20

1

5

¿Sabe qué es un autómata programable? ¿Sabe trabajar circuitos de control con elementos discretos? ¿Sabe diagnosticar fallas en circuitos de control electrónicos? ¿Sabe programar un autómata programable? Otros.

33

2

0

35

4

31

0

35

35

0

0

35

25

10

0

35

e.

La señora Castro, con la cooperación de voluntarios y voluntarias, ordenó y socializó los resultados de esta primera aplicación del Pre Test. Después de socializar los resultados preguntó a los y las estudiantes: —¿ Qué debemos saber para diseñar sistemas de control automático? Los y las estudiantes con la orientación de la docente analizaron de nuevo las competencias esperadas del descriptor de módulo y elaboraron un cartel de SABERES NECESARIOS, como el siguiente:

235

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SABERES NECESARIOS SOBRE DISEÑO, DIAGNÓSTICO Y MANTENIMIENTO DE SISTEMAS DE CONTROL AUTOMÁTICO Nº

SABERES NECESARIOS

1 2 3 4

Funcionamiento de diferentes componentes del circuito de fuerza. Controles de calidad en el diseño de sistemas de control. Cómo diagnosticar fallas en un sistema de control automático. Medidas de seguridad para realizar sistemas de control automático. Formas apropiadas de utilizar el equipo y la herramienta para dar mantenimiento a sistemas de control automático. Controles administrativos para formular un proyecto de sistemas de control automático. Criterios para formular un plan de mantenimiento. Criterios para elaborar un buen diseño de sistemas de control automático. Técnicas para dar mantenimiento preventivo, correctivo y sistemático a sistemas de control automático. Técnicas para reducir el daño al medio ambiente. Técnicas que se deben aplicar en la ejecución de los proyectos de Domótico.

5 6 7 8 9 10 11

Cada estudiante colocó los 11 saberes en igual número de tarjetas con el propósito de elaborar resúmenes y recopilar detrás de ellas toda la información relativa al tema. f.

Los estudiantes consideraron conveniente identificar criterios que les permitan evaluar la información obtenida. Le dieron peso a cada criterio e hicieron una prueba cuyos resultados se pueden apreciar en el cuadro que sigue: EVALUACIÓN DE UNA PIEZA DE INFORMACIÓN

Información evaluada: Capítulo sobre elementos discretos. CRITERIOS

PESO TOTAL

PESO POR CATEGORIAS 10% 15% 20% 5 años

APRECIA CION

Año de la fuente escrita.

20%

15 años

7 años

Seriedad del informante.

20%

Nada.

Poco.

Aplicabilidad.

20%

Nada.

Poco.

Claridad.

20%

Nada.

Poco.

Bastan-te

15

Comprensibilidad.

20%

Nada.

Poco.

Bastante.

15

Total

100%

Bastante. Bastante.

20 15 15

80/100

236

OBSERVACIONES El capítulo puede considerarse muy confiable pues alcanza 80 de los 100 puntos esperados.

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g.

Para iniciar la obtención de los SABERES NECESARIOS, los y las estudiantes, acudieron a diferentes fuentes aplicando instrumentos como la elaboración de guías de entrevistas como la que aparece a continuación: GUIA DE ENTREVISTA A PERSONAS IDONEAS. Equipo:________________

Nombre Profesión Empresa Dirección Tel. Fax E-mail

:________________________________________ :________________________________________ :________________________________________ :________________________________________ :___________________ :___________________

1.____________________ 2.____________________ 3.____________________ 4.____________________ 5.____________________ 6.____________________

ASPECTOS CONSULTADOS Consulten sobre los 5 itemes y elaboren un resumen para compartirlo con sus compañeros. No se queden con ninguna duda al preguntar

1. 2. 3. 4. 5. 6.

Normas de protección personal que se utilizan al trabajar con sistemas de control automático. describan el proceso del diseño de circuitos de control. Áreas en que se dividen los sistemas de control automático. Criterios que se utilizan para ubicar los circuitos de control automático. Fallas frecuentes en el diseño de circuitos de control y manera de superarlas. Comentarios ___________________________________________________________ ______________________________________________________________________

GUIA DE VISITAS A EMPRESAS Equipo:________________ Empresa Dirección Tel. Fax E-mail Informante

:________________________________________ :________________________________________ :___________________ :___________________ :___________________

1.____________________ 2.____________________ 3.____________________ 4.____________________ 5.____________________ 6.____________________

ASPECTOS OBSERVADOS Y/O CONSULTADOS Indaguen sobre cada item y formulen un resumen que compartirán con sus compañeros y compañeras

1. 2. 3. 4.

Naturaleza de los accidentes que se dan con mayor frecuencia en la instalación y el mantenimiento de control automático. Dificultades más comunes en la elaboración de presupuestos para construir y dar mantenimiento de sistemas de control automático. Cuáles son los pasos que se siguen para llevar a cabo un proyecto de instalación y mantenimiento. Comentarios __________________________________________________________ ____________________________________________________________________

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h.

Unos equipos visitaron diferentes empresas distribuidoras de elementos de control o prestadoras de servicios de diseño, diagnóstico y mantenimiento de sistemas de control automático. Otros visitaron bibliotecas o centros de documentación. Pero en todo caso utilizaron guías similares a la anterior: breves, con preguntas claras y aplicables en no más de una hora. Otros consultaron sitios de internet.

i.

Los y las estudiantes presentaron un resumen de la información en la siguiente jornada en la que se reunió en pleno, la sección. Esta actividad fue muy rica pues todos aprendieron de la información que aportaron los otros. La docente fue ACLARANDO, AMPLIANDO, CONFIRMANDO la información adquirida. Además evaluaron cada pieza de la información obtenida.

j.

Finalmente revisaron el cartel de SABERES NECESARIOS y constataron haber adquirido algunos, pero también que aún les falta obtener muchos otros. — No se preocupen —dijo la docente— la ETAPA DE INFORMARSE, se prolonga durante todo el desarrollo del proyecto.

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2.2.2 Etapa de planificar a. La docente recordó nuevamente, a los y a las estudiantes, las ventajas de pensar cómo hacer las cosas antes de trabajar en ellas, identificando primero las actividades necesarias para su desarrollo y les propuso formular preguntas guías para elaborar el ESQUEMA DE PLANIFICAR. Obtuvieron el siguiente resultado: ESQUEMA DE PLANIFICAR

PREGUNTAS GUÍAS ¿Cuáles podrían ser las actividades necesarias para ejecutar el proyecto de diseñar un sistema tipo edificio inteligente? ¿Con qué criterios debemos identificar las actividades necesarias?

ACTIVIDADES DEL ALUMNADO DEL PROFESORADO Orientó a la Formularon un formulación de la listado de lista de actividades actividades necesarias necesarias posibles. posibles.

Elaboraron una lista de criterios para considerar necesaria una actividad.

Apoyó la definición de criterios para identificar las actividades necesarias.

¿Cuándo debemos realizar dichas actividades?

Calcularon el tiempo disponible y lo dividieron entre las actividades necesarias.

¿Cómo deberíamos realizarlas: sucesiva o simultáneamente?

Reflexionaron y decidieron que unas podrían desarrollarse sucesivamente y otras simultáneamente. Ubicaron las actividades en un formulario de cronograma.

Apoyó la distribución del tiempo disponible entre las actividades necesarias. Orientó la reflexión y la toma de decisiones.

¿Cómo podemos visualizar el desarrollo de las actividades?

Orientó la ubicación de las actividades en el formulario de cronograma.

239

RECURSOS Juego para identificar actividades necesarias posibles. Lista de actividades. Pizarra o pápelo grafo y plumones. Tiempo: Ejercicio de reflexión sobre criterios para identificar las actividades necesarias. Tiempo: Listado de actividades necesarias. Tiempo: _______

Papelógrafo, plumones. Tiempo:_______

Cronograma. Tiempo: _______

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b. —¿Cuándo una actividad es necesaria? —preguntó Patricia. — Buena pregunta —dijo la docente— identifiquemos criterios para considerar una actividad como “necesaria”. Cada quien presentó entre 3 ó 4 criterios los cuales fueron analizados y en base a ese análisis definieron los siguientes: UNA ACTIVIDAD ES NECESARIA EN LA ETAPA DE PLANIFICAR, CUANDO: Es imprescindible para ejecutar el proyecto. Requiere la participación de todos los y las estudiantes de la sección. Agrupa varias tareas. c.

Identificaron varias actividades posibles para realizar el proyecto y les aplicaron los criterios. Muchas de las actividades posibles no resistieron la aplicación de dichos criterios para considerarlas necesarias; por esa razón solamente quedaron las 5 siguientes. 1. Afinar acuerdo con Consejo Directivo Escolar del Instituto. 2. Analizar la información necesaria para ejecutar el proyecto. 3. Formular el diseño del sistema automático tipo “Edificio

Inteligente”. 4. Instalar el sistema automático. 5. Formular programa de mantenimiento del sistema. d.

Distribuyeron el tiempo disponible de 10 semanas ó 240 horas entre las 5 actividades para visualizarlas y las colocaron en un formulario de organigrama. El organigrama quedó así: ACTIVIDADES PARA DISEÑO DE UN SISTEMA TIPO EDIFICIO INTELIGENTE SEMANAS

ACTIVIDADES

1

1.

Afinar acuerdo con Consejo Directivo Escolar del Instituto.

2.

Analizar la información necesaria para ejecutar el proyecto.

3.

Formular el diseño del sistema automático tipo “Edificio Inteligente”.

4.

Instalar el sistema automático.

5.

Formular un programa de mantenimiento del sistema.

240

2

3

4

5

6

7

8

9

10

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2.2.3 Etapa de decidir a. La señora Castro organizó y dirigió una actividad de reflexión con los y las estudiantes sobre las 6 actividades del plan elaborado en la etapa anterior, para la cual organizaron igual número de equipos. Los equipos conformados determinaron que les faltaba DECIDIR varios detalles, para realizar las 5 actividades identificadas en la etapa de PLANIFICAR. — Estoy de acuerdo, —dijo la señora Castro—. En la ETAPA DE DECIDIR debemos hacer lo mismo que en la anterior siguiendo las actividades planificadas, pero en términos más específicos a fin de decidir los detalles para realizar cada una de ellas. — Bueno, —dijo Patricia— ¿Qué preguntas haremos para ser específicos?. Ana respondió:— Haremos preguntas como las siguientes. ¿Cómo realizaremos las actividades necesarias? ¿Con qué insumos las haremos? ¿Con cuánto las haremos? ¿Quiénes las haremos? ¿De qué modo las haremos?, etc. — En esta etapa —intervino Julio— debemos preguntarnos sobre todas nuestras dudas, para aclararlas y decidir todos los detalles, para no tener limitaciones en el transcurso del desarrollo del proyecto. Organizándose en equipos de trabajo y aprendizaje los estudiantes y las estudiantes, se dispusieron a analizar cada una de las actividades y tomaron las decisiones pertinentes. — Muy bien —dijo la docente— pero les sugirió que primero formulemos el esquema de DECIDIR.

241

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ESQUEMA DE DECIDIR PREGUNTAS GUÍAS ¿Cómo realizamos las actividades respecto al tiempo disponibles? ¿Cuándo ejecutaremos las tareas y los pasos?

ACTIVIDADES DEL ALUMNADO DEL PROFESORADO

¿Qué materiales utilizaremos?

Elaboraron una lista de materiales necesarios.

¿Dónde obtendremos los materiales necesarios? ¿Cómo se obtendrán los recursos no disponibles?

Identificaron donde podrían adquirir los materiales necesarios. Identificaron recursos no disponibles y definieron estrategias para obtenerlos.

Apoyó la división de las actividades en tareas y éstas en pasos. Orientó la colocación de actividades, tareas y pasos en el nuevo cronograma. Apoyó la elaboración del listado del equipo y herramientas necesarias. Apoyó la elaboración de la lista de materiales necesarios. Apoyó la identificación de comercios proveedores de materiales. Apoyó la elaboración de estrategias para obtener los recursos no disponibles.

¿Quién ejecutará cada tarea?

Elaboraron una lista de distribución de ejecutores(as) de tareas.

Colaboró para elaborar la lista de distribución de ejecutores(as) de tareas.

¿Hemos tomado todas las decisiones necesarias?

Identificaron algunas decisiones necesarias que no habían tomado en cuenta.

Orientó el análisis de decisiones necesarias no tomadas en cuenta.

¿Qué equipo utilizaremos?

b.

Dividieron las actividades en tareas y pasos cuando fue necesario. Asignaran tiempo a las tareas en un formulario de cronograma detallado. Elaboraron una lista de equipo y herramientas a utilizar.

RECURSOS Desglose de actividades en tareas y pasos. Tiempo:________ Cronograma detallado de tareas y pasos. Tiempo:_________ Lista de equipo necesario. Tiempo:__________ Lista de materiales necesarios. Tiempo:_______ Lista de comercios proveedores de materiales. Tiempo:_________ Lista estrategias para obtener recursos no disponibles. Juego para analizar y definir estrategias de obtención de recursos. Tiempo:_________ Lista de integrantes de equipo de trabajo y aprendizaje por tareas. Tiempo:________ Lista de decisiones por actividad. Tiempo:________

Concluido el esquema de decidir comenzaron a desarrollarlo. Los equipos desglosaron cada una de las actividades identificadas en la etapa de PLANIFICAR, en tareas y cuando fue necesario éstas en pasos. Elaboraron cronogramas o cuadros de decisiones como los siguientes.

242

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b1 – CRONOGRAMA DE LA ACTIVIDAD 3: FORMULAR DISEÑO SEMANAS

ACTIVIDADES, TAREAS, PASOS 1

2

3 3

4

5

1

2

A4: Formular diseño. T1 Selección de autómata programable. P1 Determinar características de autómata programable a utilizar. P2 Determinar tipo de programación a utilizar. P3 Elementos periféricos a utilizar. P4 Determinación de sensores a utilizar. T2 Elaboración de diseño. P1 Elaborar primera versión P2 Revisión y enriquecimiento. P3 Elaborar segunda versión. P4 Revisión y enriquecimiento. P5 Diseño final. T3 Presentación al pleno del diseño. P1 Revisión y enriquecimiento. P2 Elaborar última versión.

b2 – DISTRIBUCIÓN DE RESPONSABLES DE TAREAS Y PASOS DE LA ACTIVIDAD 3: FORMULAR DISEÑO TAREAS Y PASOS RESPONSABLE (S) A4: Formular diseño. T1 Selección de autómata programable. P1 Determinar características de autómata Equipo SCA: programable a utilizar. P2 Determinar tipo de programación a Ana, José, David, José, María, utilizar. P3 Elementos periféricos a utilizar. Patricia, Manuel, Julia. P4 Determinación de sensores a utilizar. T2 Elaboración de diseño. P1 Elaborar Primera versión P2 Revisión y enriquecimiento. P3 Elaborar segunda versión. P4 Revisión y enriquecimiento. P5 Diseño final. T3 Presentación al pleno de diseño. P1 Revisión y enriquecimiento. P2 Elaborar última versión. P3 Presentación.

Julio, José, Ana, Julia. Patricia, José, María, Manuel. Julio, José, Ana, Julia. Patricia, José, María, Manuel. Todos. Patricia, José, María, Manuel. Julio, Ana, Julia. Todos.

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4 3

4

5

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b3 – DISTRIBUCIÓN DE RESPONSABLES, TIEMPO, TAREAS Y PASOS DE LA ACTIVIDAD 3: FORMULAR DISEÑO TAREAS Y PASOS T1 Selección de autómata programable P1 Determinar características de autómata programable a utilizar. P2 Determinar tipo de programación a utilizar. P3 Elementos periféricos a utilizar. P4 Determinación de sensores a utilizar. Selección de autómata programable.

FECHAS

RESPONSABLE (S)

7 días, 56 horas.

Ana, José, David,.

1 día, 8 horas.

José, María.

6 días, 48 horas. 1 día, 8 horas.

Patricia, Manuel, Julia. Luis, René, María.

1 día, 8 horas.

Todos.

c. Al terminar de construir los formularios, los socializaron con toda la sección para obtener observaciones, las cuales sirvieron para mejorarlos. d. Todos y todas estuvieron satisfechos con los cronogramas y formularios que contenían las decisiones tomadas, pues con ellas se pudieron formar una visión más completa para desarrollar el proyecto. La señora Castro aseguró que cada uno o una, al tener en claro las tareas y los pasos que ha aceptado realizar, puede integrarse a los equipos de trabajo y aprendizaje, con las posibilidades de lograr el mejor resultado. e. —señora Castro—dijo Julia— con lo que hemos decidido, considero que debemos distribuirnos y formular los esquemas de EJECUTAR, CONTROLAR Y VALORAR de una vez. En el desarrollo de otros módulos, esta estrategia nos permitió ejecutar el proyecto de manera exitosa pues sabíamos de antemano qué hacer cada uno y cada una, con qué criterios controlaríamos los procesos y los resultados, y con qué criterios valoraríamos nuestras competencias. — Estoy de acuerdo con la idea de Julia —dijo José— la estrategia de elaborar los tres esquemas de una vez facilita las etapas de EJECUTAR, CONTROLAR Y VALORAR. Todos y todas estuvieron de acuerdo, apoyaron la idea y se organizaron. La docente atendió dudas de cada uno y una en la medida que fueron planteadas y les asesoró para que realizaran un buen trabajo. 244

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2.2.4 Etapa de ejecutar a.

El equipo de trabajo y aprendizaje que se encargó de construir instrumentos de esta etapa, lo hizo en el entendido de que cuando se llega al momento de EJECUTAR, todo debe estar “bajo control”: se debería controlar con la información básica y cierto dominio sobre los saberes necesarios; contar con los recursos a utilizar y el diseño de los mecanismos de trabajo que permitan realizar el proyecto. De esta forma se puede desarrollar la etapa sin tropiezos. ESQUEMA DE EJECUTAR ACTIVIDADES

PREGUNTAS GUÍAS ¿Tenemos la información necesaria para diseñar un sistema tipo edificio inteligente y formular un programa de mantenimiento? ¿Estamos ejecutando todas las actividades tal como se han planificado? ¿Estamos logrando la calidad propuesta en los procesos y resultados? ¿Estamos tomando las medidas de seguridad apropiadas? ¿Estamos trabajando en equipo?

¿Estamos realizando todas las tareas y pasos que hemos acordado realizar?

RECURSOS DEL ALUMNADO Los equipos revisaron el cartel de Saberes Necesarios para detectar cuáles habían adquirido y cuáles les hacía falta adquirir. Compararon las actividades planificadas con las realizadas.

DEL PROFESORADO Orientó el análisis del cartel de Saberes Necesarios y la detección de saberes adquiridos.

Aplicaron los criterios de calidad a los procesos y resultados en la medida en que los fueron obteniendo. Analizaron si todos y todas toman las medidas de seguridad en el momento de trabajar. Aplicaron los criterios para comprobar que se trabaja en equipo.

Apoyó la aplicación de los criterios de calidad a los procesos y resultados.

Revisaron los cuadros y listas de tareas y pasos que dispusieron realizar.

Apoyó la revisión y sugirió estrategias para ejecutar las tareas y pasos necesarios.

Colaboró en la comparación.

Supervisó que todos y todas tomaran las medidas de seguridad. Supervisó el trabajo en equipo y recomendó lo pertinente.

245

Cartel de saberes necesarios. Tiempo:_________

Cronograma de actividades y tareas planificadas y realizadas. Tiempo:________ Lista de criterios Tiempo:________

Medidas de seguridad identificadas para ejecutar el proyecto. Tiempo:_______ Lista de criterios de trabajo para ejecutar el proyecto. Cuadro de aplicación de trabajo en equipo. Cuadro de control de aplicación de medidas. Tiempo:________ Cuadro y lista de tareas y pasos acordados. Organigrama de tareas y pasos. Tiempo:_______

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b.

El equipo recomendó utilizar formatos como los que aparecen a continuación para constatar el avance en el desarrollo de competencias a partir de la ejecución de una tarea.

Como no todos los equipos podían trabajar al mismo tiempo, en tareas específicas de taller, los equipos que no lo hacían observaban el trabajo de los otros y otras luego aplicaban instrumentos de apreciación de la ejecución de los otros equipos. Enseguida pueden apreciarse algunos de estos instrumentos.

b1 – TAREA Equipo observado Observador

: Construir el programa : _________________________________ : _________________________________ ESTUDIANTES OBSERVADOS 1 2 3 4 5 6

ASPECTOS OBSERVADOS Utiliza los comandos necesarios para construir el programa. Identificó la lógica de trabajo a utilizar. Utilizó los editores de programación adecuados. Diseñó el circuito eléctrico a realizar. Aplicó normas de seguridad.

Referencias CI Con inseguridad CPS Con poca seguridad CAS Con apreciable seguridad

CTS CTS/AD

Con total seguridad Con total seguridad y ayuda a otros

246

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b2 – TAREA : Materiales DIN 3 para montar autómatas Equipo observado : ___________________________________ Equipo observador : ___________________________________ ESTUDIANTES OBSERVADOS 1 2 3 4 5 6

ASPECTOS OBSERVADOS Identificó el armario de la capacidad adecuada. Utilizó las herramientas adecuadas para montar los rieles DIN3 para montar los autómatas. Identificó el tipo de protección para cada equipo. Identificó el tipo de conexión utilizada en cada equipo. Trató equitativamente a los miembros de su equipo. Referencias CMD Con mucha duda CPD Con poca duda SD/I Sin duda pero inseguro

SD/CS Sin duda y con seguridad SD/CS/AD Sin duda, con seguridad y ayuda a otros

b3 – TAREA : Cargar el CPU Equipo observado : ___________________________________ Estudiante observado : ___________________________________ ESTUDIANTES OBSERVADOS 1 2 3 4 5 6

ASPECTOS OBSERVADOS Prepara convenientemente el lugar de trabajo. Graba disco de respaldo. Carga en CPU correctamente el programa. Utilizó las herramientas adecuadas. Utilizó los criterios de seguridad. Referencias N No lo domina P Lo domina parcialmente TCI Lo domina parcialmente con inseguridad

TCS TCS/EO

247

Lo domina totalmente con seguridad Lo domina totalmente con seguridad y enseña a otros(as)

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2.2.5 Etapa de controlar a. Esta etapa se ejecuta durante todo el proceso que requiere el desarrollo del Módulo: por ejemplo se controla, para ver si se cuenta con la información necesaria o es necesario agregar saberes nuevos en la lista; se controla al PLANIFICAR, también al DECIDIR y en la etapa de EJECUTAR para comprobar si el trabajo se está realizando conforme a lo planificado y decidido, con la calidad esperada. El equipo recomendó que para desarrollar esta etapa, se utilicen varios instrumentos de control. El primero de ellos es el siguiente: ESQUEMA DE CONTROLAR PREGUNTAS GUÍAS ¿Cómo comprobaremos el desarrollo de las Competencias Esperadas?

¿Qué criterios utilizaremos para comprobar nuestro dominio sobre los saberes necesarios?

ACTIVIDADES DEL ALUMNADO DEL PROFESORADO Formularon instrumentos y de criterios para comprobar el desarrollo de las competencias esperadas. Elaboraron un listado de criterios para comprobar el dominio de los Saberes Necesarios.

Estimuló la formulación de instrumentos y criterios para comprobar el desarrollo de las competencias esperadas. Apoyó a los y las estudiantes a formular los criterios de comprobación de dominio sobre los Saberes Necesarios. Estimuló la formulación del cuadro de aciertos, novedades, dificultades y soluciones a estas últimas.

¿Qué aciertos, novedades y dificultades surgieron en la realización del proyecto de diseñar sistema tipo edificio inteligente y formular un programa de mantenimiento? ¿Con que criterios controlaremos la calidad de los resultados?.

Elaboraron un cuadro de aciertos, novedades y dificultades y la forma en que superaron estas últimas.

Elaboraron un listado de criterios para analizar la calidad de los resultados.

Apoyó la formulación de la lista de criterios.

¿Con que criterios controlaremos la lógica de los procesos?

Elaboraron un listado de criterios para valorar la lógica de los procesos.

Apoyó la elaboración del listado de criterios para controlar la lógica de los procesos.

248

RECURSOS Instrumentos. Descriptor de módulo. Competencias Esperadas. Tiempo:_______ Dinámica para aplicar criterios sobre dominio de los Saberes Necesarios. Tiempo:_______ Uso de la técnica de lo positivo, interesante y negativo (PIN) adaptadas a (AND/S). Lista de tareas y pasos. Tiempo: ______ Lista procesos. Cuadro de aplicación de criterios de calidad de resultados. Tiempo: _____

Lista de resultados Criterios de lógica de los procesos.

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b.

Otros instrumentos de control formulados y recomendados por los y las estudiantes, con el apoyo de la docente fueron los siguientes: b1 – CONTROL DE DESARROLLO DE COMPETENCIAS

COMPETENCIAS 1) Distribuye adecuadamente los elementos en un armario de control.

No sabe Los distribuirlos. distribuye con mucha ayuda.

2) Aplica correctamente técnicas No las de electrónica digital. aplica.

3) Programa eficientemente un autómata programable.

No los programa.

CRITERIOS Los Los distribuye distribuye con poca sin ayuda. ayuda.

Los distribuye sin ayuda y apoya a los y las demás para que lo hagan. Las aplica Las aplica Las aplica Las aplica muy incorrecta correcta correctamente incorrecta mente. mente. y orienta a los mente. y las demás para que las apliquen. Los Los Los Los programa programa programa programa eficientemente con mucha con poca eficiente- y apoya a ineficiencia. ineficiencia. mente. otros(as) para que lo hagan.

b2 – CONTROL DE SABERES NECESARIOS ADQUIRIDOS SABERES NECESARIOS 1). ¿Sabe explicar qué criterios

CRITERIOS No sabe explicar.

Lo explica con mucha dificultad. 2). ¿Selecciona acertadamente No sabe Lo un autómata programable? seleccionarlo. selecciona con mucha dificultad. 3). ¿Sabe explicar los No sabe Los componente de un armario de explicarlos. explica control? con mucha dificultad. 4). ¿Sabe seleccionar un sistema No sabe Lo de control en función de los seleccionarlo. selecciono intereses del cliente? con mucha dificultad. se utilizan para el diseño del circuito de control?

249

Lo explica Lo explica Lo explica sin con poca sin dificultad y dificultad. dificultad. ayuda a los y las demás. Lo Lo Lo selecciona selecciona selecciona sin dificultad y con poca sin ayuda a otros dificultad. dificultad. y otras. Los explica con poca dificultad.

Los Los explica sin explica sin dificultad y dificultad. ayuda a otros y otras.

Lo selecciono con poca dificultad.

Lo selecciono sin dificultad.

Lo selecciono sin dificultad y ayuda a otros y otras.

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b3 – CONTROL DEL PROCESO DE LA INSTALACIÓN DEL SISTEMA DE CONTROL PASOS

APRECIACIÓN SI NO

OBSERVACIONES

1. Determinó el tipo de sistema de control a utilizar. 2. Realizó censo de carga. 3. Verificó la implementación apegada a diseño. 4. Revisó conexiones. 5. Comprobó el funcionamiento correcto.

b4 – CONTROL DE CALIDAD DEL PRODUCTO PRODUCTO : Instalación del sistema. VARIABLES DE CONTROL

CRITERIOS

OBSERVACIONES

1. Estética. 2. Seguridad del equipo. 3. Seguridad para usuarios. 4. Consistencia de instalación. 5. Funcionabilidad del sistema. 6. Originalidad de las instalaciones.

Clave:

NM BB

= Necesita mejorar = Bastante bueno (a)

B = Bueno (a) MB = Muy bueno (a)

250

E = Excelente NA = No se advierte

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2.2.6 Etapa de valorar y reflexionar a)

Los y las estudiantes que se hicieron cargo de formular instrumentos para esta etapa advirtieron que durante las 5 etapas anteriores se habían realizado, de diversa manera, ejercicios de valorar. Por ejemplo se valoró si la información era confiable; si las actividades necesarias satisfacían los criterios; si se habían tomado todas las decisiones; si se estaba ejecutando el proyecto en orden a lograr el dominio de saberes y el desarrollo de competencias y últimamente, se ha dispuesto controlar que también es valorar, productos y procesos. No obstante lo anterior, conviene hacer un ejercicio global de valoración, analizando todos los instrumentos producidos y utilizados anteriormente y otros que den la del desarrollo de competencias.

Con este pensamiento formularon el siguiente: ESQUEMA DE VALORAR Y REFLEXIONAR PREGUNTAS GUÍAS ¿Hemos realizado el Diseño de un sistema tipo edificio inteligente en el taller de electrotecnia? ¿Hemos resuelto el problema del taller de electrotecnia?

¿Fueron acertadas las decisiones tomadas en grupo para el desarrollo del proyecto? ¿Qué aspectos positivos interesantes y negativos hemos encontrado en el desarrollo del proyecto?

ACTIVIDADES DEL ALUMNADO DEL PROFESORADO Ordenaron y Apoyó a las y a los analizaron informes estudiantes en el parciales y generales ordenamiento de sobre los resultados informes. obtenidos para cada equipo de trabajo y aprendizaje. Revisaron la Motivó el análisis del naturaleza del problema y los problema que resultados. esperaban resolver y los resultados obtenidos. Revisaron las Motivó a los y las decisiones tomadas y estudiantes para sopesaron si habían sopesar la efectividad sido efectivas. de las decisiones tomadas.

RECURSOS Descriptor del módulo. Bitácora de proyecto. Formatos de control. Tiempo:______ Papel. Bitácora. Informes. Tiempo:_____

Papel Cuadro para analizar la efectividad de las decisiones Tiempo:_____ Formular un listado de Motivó a los y a las Papelógrafo. aspectos positivos, estudiantes a identificar Pizarra. interesantes y los aspectos positivos, Plumones. negativos encintrados. interesantes y negativos. Técnica (PIN). Tiempo:________

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¿Qué limitaciones hemos tenido?

Formular un listado de limitaciones encontradas en el desarrollo del proyecto.

¿Qué lecciones hemos aprendido?

Formular listado de lecciones aprendidas.

¿Hemos desarrollado las competencias esperadas?

Revisaron las competencias esperadas y las compararon con las que han desarrollado.

b.

Orientó a los y las estudiantes para identificar las limitaciones y formular las estrategias a utilizar para solventarlas. Apoyo la formulación de lecciones aprendidas. Asesoró el análisis de Competencias adquiridas y complemento algunas.

Papelógrafo. Pizarra. Plumones. Cuadro de dos entradas. Tiempo:_________ Papelógrafo. Pizarra. Plumones. Tiempo:_____ Descriptor de Módulo. Lista de competencias esperadas. Auto evaluación. Tiempo: ______

Las y los estudiantes estudiaron los resultados de los diferentes instrumentos de apreciación utilizados en el desarrollo del proyecto. Se detuvieron en el desarrollo de las Competencias Esperadas, por ejes de desarrollo, y revisaron el cuadro de Saberes Necesarios. Se dieron cuenta de que desarrollaron las primeras y adquirieron dominio razonable sobre las segundas, aún algunas que agregaron en el transcurso de la experiencia. Pero también se dieron cuenta de que lo aprendido ha generado la necesidad de aprender más.

c.

También elaboraron los 3 cuadros siguientes con la técnica PIN.

c1 – CUADRO 1 ASPECTOS POSITIVOS ENCONTRADOS Selección del tipo de sensor utilizado en las instalaciones. Obtención de información en un sitio web de internet. Selección de contactores. Selección de autómatas programables.

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c2 – CUADRO 2 ASPECTOS INTERESANTES

TRATAMIENTO

El apoyo de los padres y madres de familia y la incorporación de uno de ellos a nuestros equipos de trabajo.

Se hace mención de su actividad en el informe final y se le entregó un reconocimiento en el acto de presentación del resultado.

c3 – CUADRO 3 ASPECTOS NEGATIVOS

TRATAMIENTO

José conectó la bobina de un contactor de 220VAC a la red de 110VAC, lo que al momento de probar el circuito, no funcionó.

d.

La docente advirtió la falla, le recomendó revisar siempre las especificaciones técnicas de los elementos que se utilizan en la construcción de un circuito eléctrico antes de energizarlos.

La señora Castro quiso obtener una evidencia adicional sobre el desarrollo de las competencias de los y las estudiantes y para ello formuló y aplicó una prueba de apreciación de competencias al concluir el Módulo 3. Como ya era costumbre, un equipo de voluntarios recogió las papeletas, ordenó los resultados y los comento provocando una interesante reflexión con todos los compañeros y compañeras. Además la docente recomendó a sus estudiantes que respondieran, con la técnica de auto evaluación, el cuestionario titulado MIS COMPETENCIAS FRENTE A LA ACCIÓN DE TRABAJAR Y APRENDER. Estos dos instrumentos aparecen después de los textos de esta etapa de VALORAR Y REFLEXIONAR, antes del material de apoyo.

e.

La Junta Directiva de la sección lideró el desarrollo del Acto de Presentación de Productos (APP), teniendo como referencia la propuesta que uno de los equipos 253

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de trabajo y aprendizaje había formulado en la etapa de DECIDIR. Para ejecutarlo contó con la cooperación de los 35 estudiantes, de su docente y del CDE que hacía las veces de cliente. f.

La presidenta de la sección inició el APP agradeciendo la asistencia de todos y todas y explicando que el motivo de haberlos convocado es la inauguración del sistema automático “tipo edificio Inteligente”, diseñado e instalado en el taller de electrotécnica, “donde nos encontramos”. Explicó que ésta es una experiencia de gran importancia para ellos y ellas pues por su medio han iniciado trabajos en una ciencia que está revolucionando el mundo de la energía y las comunicaciones. Se trata de una experiencia en la cual se ha aplicado lo DOMÓTICO. Su aplicación ha sido hasta ahora, reservada para los grandes edificios de las urbes más modernas. Pero gracias al Currículo Renovado de Educación Media Técnica que está innovando seriamente los estudios, la sección de Tercer Año de Electrotecnia ha diseñado e instalado dicho sistema y formulado un programa de mantenimiento para garantizarle una vida útil y un funcionamiento eficaz. Concluyó agradeciendo al señor Director de la Institución y al CDE, del cual forma parte, por haberles apoyado aportando los recursos físicos en términos de materiales y componentes.

g.

Acto seguido una estudiante seleccionado por sus compañeros y compañeras explicó las competencias que se esperaba desarrollaran los y las estudiantes con la ejecución del proyecto y los saberes necesarios que se esperaban dominaran razonablemente. Para hacer más clara su exposición proyecto el cuadro de Competencias Esperadas por Eje de Desarrollo y el listado de saberes necesarios que se habían propuesto dominar. Concluyó explicando que tanto las competencias esperadas como los saberes necesarios, los habían definido al iniciar el desarrollo de módulo, precisamente en la etapa de INFORMARSE, y que su desarrollo y dominio han sido objeto de preocupación durante las 10 semanas que ha durado la experiencia. Además, destacó que sin ese desarrollo y ese dominio difícilmente hubieran logrado completar el trabajo. 254

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h.

Enseguida otro estudiante, siempre comisionado por todos sus compañeros y compañeras relató cómo habían desarrollado las siguientes 5 etapas de las Competencias Orientadas a la Acción Completa. Se refirió de manera especial a varios instrumentos de apreciación y control que utilizaron y que mostró por medio de transparencias pues a la fecha ya los habían completados. Destacó que todas las actividades, tareas y pasos fueron establecidas ejecutas y evaluadas por todos ellos y ellas, accionando en equipos de trabajo y aprendizaje, con la orientación oportuna y paciente de la señora Castro quien siempre estuvo atenta a apoyarlos en la solución de sus problemas.

i.

La secretaria de la Junta Directiva de la sección se encargó de explicar cómo concretamente habían estudiado para diseñar el sistema, instalarlo y formular su plan de mantenimiento. Destacó las dificultades encontradas y cómo las habían superado pero destacó también las facilidades de que fueron objeto de parte de las autoridades del Instituto y, particularmente del CDE. Acto seguido explicó como funciona el sistema y cuáles son las ventajas para quienes trabajen en el taller: los niveles de agotamiento personal se han reducido al mínimo pues la temperatura ambiente será constante dentro del taller, independientemente del número de personas que se encuentra trabajando y del tipo de trabajo que estén realizando. Los cambios son totalmente automáticos, nadie se da cuenta de ellos a menos que tenga especial cuidado de estudiar el sistema. Terminó diciendo que todos y todas se encuentran felices pues a partir de hoy se cuenta con un “Taller Inteligente”.

j.

El acto protocolario estuvo a cargo del síndico de la Junta Directiva de la sección, quien entregó al presidente del CDE toda la documentación técnica que respalda el diseño, la construcción y el programa de mantenimiento del sistema. Dicha documentación contiene los diagramas del diseño, referencias técnicas, presupuestos y otras evidencias del trabajo como fotografías y un video de las tareas realizadas. Al concluir su participación, el síndico dijo: — Hemos aprendido mucho gracias al apoyo de nuestro Director, nuestra docente, el CDE y la solidaridad de nuestros compañeros y compañeras, y por esa razón nos sentimos orgullosos. Además, hemos aprovechado la oportunidad para demostrar que somos competentes y que sabemos responder con lealtad siempre que las personas confían en nosotros. ¡Gracias al CDE, a nuestros docentes; muchas gracias compañeros y compañeras!

255

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k.

El Presidente del CDE, que además es el director del Instituto se mostró sumamente complacido por el éxito que habían tenido los y las estudiantes al diseñar el sistema domótico. Fue muy elocuente al destacar el interés de los y las estudiantes y su docente por realizar trabajos innovadores y el del CDE al apoyarlos proporcionándoles el estímulo y los insumos necesarios. Al concluir su participación dijo: — La inauguración de este sistema de domótica para el taller de electrotecnia debe considerarse como el éxito de la comunidad del Instituto y como una experiencia exitosa de nuestro proyecto de centro. Ello nos llena de orgullo y humildad: de orgullo porque hemos confirmado las capacidades del Instituto para realizar acciones nuevas, innovadoras de gran utilidad; y de humildad porque cada vez nos damos cuenta de todo lo que debemos aprender para vivir felices en un mundo cambiante. La instalación del sistema ha puesto de manifiesto las competencias de los y las estudiantes y es un signo prometedor de lo que podrán hacer una vez egresados del Instituto. Todos debemos estar satisfechos: los padres y las madres de familia porque con sus esfuerzos están logrando jóvenes capacitados para desempeñarse como personas competentes, dignas de confianza, emprendedoras y plenamente realizadas; los y las estudiantes porque sus afanes están recompensados al aprender nuevas técnicas (técnicas que hasta hace tiempo estaban destinadas a estudiantes de niveles superiores al bachillerato; el CDE porque sus aportes generan producción útil para muchas personas; y nosotros los y las docentes porque tenemos en nuestros estudiantes a futuros ciudadanos y ciudadanas capacitados y capacitadas para tener éxito en un mundo cada vez más exigente.

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APRECIACIÓN DE LAS COMPETENCIAS DE LOS ESTUDIANTES AL CONCLUIR EL MÓDULO 3. OBJETIVO DEL ÁREA DE COMPETENCIA

Desarrollar Competencias para diseñar, diagnosticar y dar mantenimiento a sistemas de control automático construidos con elementos discretos, electrónicos y autómatas programables optimizando los recursos.

NOMBRE DEL MÓDULO

Diseño, diagnóstico y mantenimiento de sistemas de control automático.

OBJETIVO DEL MÓDULO

Al finalizar el desarrollo del módulo, el o la estudiante será competente para diseñar, diagnosticar y dar mantenimiento a sistemas de control automáticos construidos con elementos discretos, electrónicos y autómatas programables optimizando los recursos y teniendo en cuenta normas de calidad y medidas de seguridad, las necesidades de los y las clientes y la reducción del daño al medio ambiente causado por el trabajo.

INDICADORES DE LOGROS DE COMPETENCIA 1 ¿Identifica los diferentes tipos de sistemas de control automático?

ESCALA ESTIMATIVA 1

2

3

4

No los identifica.

Los identifica pero necesita mucha ayuda.

2 ¿Realiza con exactitud los cálculos para el diseño de los circuitos de control?

No puede hacerlo.

Los realiza pero necesita bastante ayuda.

3 ¿Programa correctamente un autómata?

No sabe Lo programarlo. programa con bastante ayuda.

4 ¿Interpreta el diseño eléctrico del sistema de control automático independientemente del tipo de construcción? 5 ¿Aplica los márgenes de seguridad al ejecutar una tarea?

No sabe Lo interpretarlo. interpreta con bastante ayuda. No sabe cuáles son los márgenes de seguridad.

Los aplica pero necesita mucha ayuda para aplicarlos.

257

5

6

7

8

Los Los identifica identifica sin ayuda. pero requiere poca ayuda.

9

10

Los identifica sin ayuda y orienta a sus compañeros/ as para que los identifiquen. Los realiza Los realiza Lo realiza pero acertadamente acertadamente necesita sin ayuda. sin ayuda y ayuda. orienta a sus compañeros/ as para que los realicen. Lo Lo programa Lo programa programa sin ayuda. sin ayuda y con poca orienta a los ayuda. compañeros/ as para que lo programen. Lo Lo interpreta Los interpreta interpreta sin ayuda. sin ayuda y con poca orienta a sus ayuda. compañeros/ as para interpretarla. Los aplica Los aplica sin Los aplica sin pero ayuda. ayuda y necesita orienta a sus poca ayuda. compañeros/ as para que los apliquen.

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MIS COMPETENCIAS PARA ATENDER AL CLIENTE AUTOEVALUACIÓN Conteste en una escala del 1 al 10 los siguientes aspectos. 1. Me gusta tratar con todas las personas. 2. Prefiero el trabajo directo con las personas, que con papeles o cuentas. 3. Siento que cuando trato a las personas, siempre aprendo algo positivo. 4. Las personas confían en mi para que les solucione sus problemas. 5. Creo que lo más importante de una empresa son sus clientes. 6. Considero qué las relaciones humanas son de suma importancia y trato de vivenciarlas. 7. Me agrada mucho que los clientes se retiren satisfechos. 8. Trato atentamente a todas las personas independientemente de su género y otras condiciones. 9. Me gusta atender las necesidades de quienes me rodean. 10. Me gusta convivir en armonía con las personas. 11. Comprendo los cambios de “humor” de las personas. 12. Soy una persona que puede considerarse sociable. 13. Puedo entablar conversación con facilidad. 14. Tengo capacidad para persuadir a las personas. 15. Todas las personas me caen bien.

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3.

TERCERA PARTE: MATERIAL DE APOYO

Lo que sigue es Material de Apoyo; no es, como se ha dicho en las guías de Trabajo y Aprendizaje de Primero y Segundo Años, Material de texto y, por lo tanto, no sirve para memorizarlos sino para utilizarlo críticamente. Los estudiantes y las estudiantes, con la orientación de su docente, podrían encontrar otro más actualizado, novedoso y útil, durante la etapa de INFORMARSE, mientras dure el desarrollo del proyecto o durante toda su vida. Podrán encontrarlo en bibliotecas, librerías o empresas; en libros, revistas, periódicos o internet; en su misma casa, en la de los docentes, en la de sus amigos o de toda persona preocupada por mejorar su nivel educativo y cultural. Valdría la pena que cada estudiante fuera formando tesoro cultural, aun con lecturas sueltas para comenzar; luego con libros (biblioteca), con discos (discoteca), con videos (videoteca) y con mapas (mapoteca) y compartirla, por modesta que sea, con sus compañeros, familias y vecinos. 3.1

NO TE INCUMBE JUZGAR

No te incumbe juzgar a esa persona porque tú no conoces las fuerzas que influyen en ella, ni a las condiciones en que se encuentra. Tú solo conoces el ángulo que tú ves de esa persona. Sí alguien manda pensamientos de crítica, condenación y odio a un tercero que fuera enteramente inocente de todo intento de dañar al prójimo, este estaría cometiendo algo peor que un asesinato físico. ¿Por qué es esto? Porque el pensamiento y el sentimiento forman el único poder creador y aunque dicho pensamiento y sentimiento pueden no dañar el objetivo, tienen que devolverse y arrastrar las condiciones enviadas por el individuo que las lanzo, y siempre con energía acumulada. Los pensamientos dañinos hacia otros destruye la vida y las actividades del que las manda. Saint Germain

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Escribe una carta a un amigo o amiga en la cual le recomiendas: No hacer juicios apresurados Evitar pensamientos dañinos.

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3.2

LOS PROBLEMAS DEL MUNDO

Un científico, que vivía preocupado con los problemas del mundo, estaba resuelto a encontrar los medios para aminorarlos. Pasaba días enteros en su estudio en busca de respuestas para sus dudas. Cierto día, su hijo de 7 años invadió su santuario decidido ayudarlo a trabajar. El científico, nervioso por la interrupción, le pidió al niño que fuese a jugar a otro lado pero el siguió “tratando de ayudarlo”. Viendo que era imposible sacarlo, el padre pensó en algo que pudiese darle con el objetivo de distraer su atención. Se encontró con una revista, en donde había un mapa con el mundo, justo lo que precisaba. Con unas tijeras recortó el mapa en varios pedazos y junto con un rollo de cinta se lo entregó a su hijo diciendo: —"como te gustan los rompecabezas, te voy a dar el mundo recortado en varias partes para que lo repares sin ayuda de nadie”. Entonces calculó que al pequeño le llevaría 10 días componer el mapa, pero no fue así. Media hora después, escuchó la voz del niño que lo llamaba emocionadamente: —"Papá, papá, ya hice todo, lo he terminado." Al principio el padre no creyó en el niño. Pensó que sería imposible que, a su edad haya conseguido recomponer un mapa que jamás había visto antes. Desconfiado, el científico levantó la vista 260

de sus anotaciones con la certeza de que vería el trabajo digno de un niño. Para su sorpresa, el mapa estaba completo. Todos los pedazos habían sido colocados en sus debidos lugares. ¿Cómo era posible? ¿Cómo el niño había sido capaz de hacer eso y en poco tiempo? —Hijito, tu no sabías cómo era el mundo, ¿cómo lo lograste? —Papá, yo no sabía como era el mundo, pero cuando sacaste el mapa de la revista para recortarlo, vi que del otro lado estaba la figura de un hombre. Así que di vuelta a los recortes y comencé a recomponer al hombre, que sí sabía como era. Cuando conseguí arreglar al hombre, di vuelta la hoja y vi que había arreglado al mundo. Autor:desconocido

¿Qué cualidades utilizo el niño en orden de importancia: paciencia, creatividad, observación, inteligencia, destreza? Presenta tres conclusiones a 5 ó 6 compañeros para ver si están de acuerdo. Formula una nueva lista de cualidades con la opinión de tus compañeros y compara con la tuya.

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3.3

INCENDIOS DE ORIGEN ELECTRICO1

Hemos comentado la posibilidad de fallas y sus peligros, desde el punto de vista de la electrocución. Las fallas en general se manifiestan asociadas a un arco eléctrico, que puede ser origen de un incendio en presencia de materiales combustibles sólidos, líquidos, o gaseosos, si existe en el aire gas combustible, o vapores, un arco eléctrico puede ser causa de explosión o incendio. Una descarga electrostática, o una chispa de una herramienta, también puede generar en ambientes explosivos accidentes. También puede originarse incendio si hay presencia de polvos combustibles en suspensión en el aire, polvo de carbón, de cereales, fibras vegetales o sintéticas, o bien depósitos de materiales combustibles que entran en contacto con el arco. No debe olvidarse que el material aislante de los cables generalmente es combustible, y son apreciados los aislantes que no propagan la llama, generalmente no puede decirse de ellos que son incombustibles. Volviendo a las fallas fase tierra, que producen corrientes por partes no pertenecientes a los circuitos normales, se debe observar que el arco eléctrico se podrá presentar en puntos del camino de tierra, por lo que pueden aparecer arcos en sitios no fácilmente imaginables a priori. Los garages, por la presencia de vapores de nafta, son áreas explosivas, como estos vapores alcanzan concentraciones peligrosas cerca del suelo, en general la instalación debe realizarse a cierta altura, 1 m o 1.5 m, lógicamente no se deben usar cables flexibles que alimenten artefactos a baja altura. Pero entonces que hacer para realizar ciertos trabajos?, ser necesario airear el local hasta asegurarse de que no hay peligro de presencia de mezcla explosiva. Por otra parte no solo la chispa eléctrica es peligrosa en estos ambientes. Los depósitos, sótanos, también pueden ser peligrosos, por el material que en ellos eventualmente se acumula, y es importante airearlos, a fin de asegurar la ausencia de peligro, también aquí la instalación debe ser preferentemente alta.

1

Ref. www.ad.siemens.de

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En estos lugares a veces se hacen instalaciones a prueba de explosión, que lógicamente para ser tales deben ser mantenidas con todas sus características, las cajas herméticas deben estar bien cerradas con sus tornillos (muchos) ajustados... etc. Otra fuente de peligro son los vapores (gases) que se desprenden de las baterías en carga, es indispensable un extractor de aire (que funcione), y una buena ventilación que eviten este peligro

CONTROL Y MANTENIMIENTO Mientras hemos ido exponiendo los temas, frecuentemente hemos citado el mantenimiento... este es fundamental para la vida de la instalación. Con el mantenimiento adecuado la vida de la instalación se prolonga, lógicamente la instalación debe ser adecuada, un factor de desadaptacion de las instalaciones se encuentra en ampliaciones hechas con criterio de abaratamiento (sin criterio), que sobrecarga lo existente también generando elevada probabilidad de falla. Para organizar el mantenimiento se deben realizar controles periódicos, observando en detalle la instalación, su estado de limpieza, si hay presencia de oxido, si hay humedad, si hay quemaduras, ennegrecimiento, roturas, puntos calientes, tornillos flojos, lámparas quemadas, reactancias, Capacitores, arrancadores, llaves, tomacorrientes dañados, etc. Las acciones de corrección y arreglo se planean y ejecutan en forma conveniente, de acuerdo a la importancia y uso de la instalación, y de la urgencia. Frecuentemente se esta obligado por las circunstancias a realizar arreglos de emergencia, estos no deben ser olvidados, al momento oportuno, debe reestablecerse la instalación a la condición normal. Las instalaciones de emergencia frecuentemente son causa de mayores daños que beneficio... Es sumamente conveniente llevar un registro, (anotar en un cuaderno) los resultados de la inspección, las fallas importantes, las acciones que se ejecutan. Un repaso de estos registros muestra muchas veces, por la frecuencia de las fallas, situaciones que requieren acciones de mayor envergadura que el simple mantenimiento y reparación. 262

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Estas anotaciones también sirven cuando otra persona debe hacerse cargo de algunos trabajos, y para tener clara idea de la carga de trabajo en épocas de mantenimiento, no olvidando las cosas menores que resueltas a tiempo no se convierten en mayores. Cuando se hace el mantenimiento es buena norma conservar también aquellas indicaciones útiles, por ejemplo identificación de conductores, fases, neutros, de manera de ayudarse en las futuras intervenciones.

REPRESENTACION GRAFICA Muchísimas instalaciones eléctricas están ocultas a la vista, y la única forma de conocerlas es a través de dibujos que las representan. Los planos de la instalación muestran ubicación de los elementos, cajas, tableros, canalizaciones, recorridos de cables , conexiones, y deben ser conservados y actualizados prolijamente a fin de que siempre sean útiles, y representen la verdad. Para representar la instalación se utilizan símbolos y convenciones que se han difundido generando un lenguaje gráfico ya muy usual entre los electricistas.

ESQUEMAS Distintas representaciones cumplen distintas funciones y tienden a facilitar el trabajo de construcción, montaje y posterior mantenimiento. El esquema unifilar es una representación muy simplificada de la red eléctrica que muestra en general en distintos niveles los tableros, nodos de la red, y los cables que los unen, ramas. Una sola línea, representa un cable (o un grupo de cables que conectan dos puntos) sin distinción entre las distintas fases y el neutro. En estos esquemas en general no se respeta la ubicación física relativa de los elementos, sino simplemente su ubicación jerárquica, son muy útiles para razonar sobre el flujo de energía, los dispositivos de protección, los cortes de energía, etc. Los esquemas trifilares en forma análoga representan los tres conductores de fase y cuando corresponde el neutro mostrando toda la conectividad, son útiles para controlar la conexión de los dispositivos de medición, la repartición de cargas, etc.

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Una representación que sirve para entender como funciona un automatismo es el llamado esquema funcional, en el cual los conductores se representan con líneas rectas, y en ellas se intercalan los contactos, las bobinas, las lámparas, etc. los componentes se dividen en sus elementos que se dibujan separados en las posiciones útiles para describir la función. En estos esquemas los contactos y la bobina de un relé particular aparecen desparramados por el plano, la dificultad de encontrar todos los elementos de un dispositivo esta ampliamente compensada por la claridad de descripción del funcionamiento. Otro esquema es el llamado topográfico, que describe la conectividad de todos los dispositivos de una instalación, de un tablero respetando sus ubicaciones relativas, y describiendo en particular el cableado y conexionado del mismo, manteniendo la integridad de los dispositivos, representando las borneras.

3.4

AUTOMATAS PROGRAMABLES

3.4.1 ¿QUE ES UN AUTÓMATA PROGRAMABLE? Hasta no hace mucho tiempo el control de procesos industriales se venia haciendo de forma cableada por medio de contactores y relés. Al operario que se encontraba a cargo de este tipo de instalaciones, se le exigía tener altos conocimientos técnicos para poder realizarlas y posteriormente mantenerlas. Además cualquier variación en el proceso suponía modificar físicamente gran parte de las conexiones de los montajes, siendo necesario para ello un gran esfuerzo técnico y un mayor desembolso económico. En la actualidad no se puede entender un proceso complejo de alto nivel desarrollado por técnicas cableadas. El ordenador y los autómatas programables ha intervenido de forma considerable para que este tipo de instalaciones se hayan visto sustituidas por otras controladas de forma programada. El Autómata Programable Industrial (API) nació como solución al control de circuitos complejos de automatización. Por lo tanto se puede decir que un API no es más que un aparato electrónico que sustituye los circuitos auxiliares o de mando de los sistemas automáticos. A él se conectan los captadores (finales de carrera,

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pulsadores,...) por una parte, y los actuadores (bobinas de contactores, lámparas, pequeños receptores,...) por otra.

Fig. 1 La figura 2 muestra como se realiza el mismo montaje de forma programada. El circuito de fuerza es exactamente el mismo que en la técnica cableada. Sin embargo, el de mando será sustituido por un autómata programable, al cual se unen eléctricamente los pulsadores y las bobinas de los contactores. La maniobra de arranque la realizara el programa que previamente se ha transferido al autómata.

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Fig. 2

3.4.2 PARTES DE UN AUTÓMATA PROGRAMABLE La estructura básica de cualquier autómata es la siguiente: Fuente de alimentación CPU Módulo de entrada Módulo de salida Terminal de programación Periféricos. Respecto a su disposición externa, los autómatas pueden contener varias de estas secciones en un mismo módulo o cada una de ellas separadas por diferentes módulos. Así se pueden distinguir autómatas Compactos y Modulares.

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3.4.2 1.

Fuente de alimentación

Es la encargada de convertir la tensión de la red, 220v c.a., a baja tensión de c.c, normalmente 24 v. Siendo esta la tensión de trabajo en los circuitos electrónicos que forma el Autómata. 3.4.2.2

CPU

La Unidad Central de Procesos es el auténtico cerebro del sistema. Se encarga de recibir las ordenes, del operario por medio de la consola de programación y el modulo de entradas. Posteriormente las procesa para enviar respuestas al módulo de salidas. En su memoria se encuentra residente el programa destinado a controlar el proceso. 3.4.2.3

Modulo de entradas A este módulo se unen eléctricamente los captadores (interruptores, finales de

carrera, pulsadores,...) La información recibida en él, es enviada a la CPU para ser procesada de acuerdo la programación residente. Captadores pasivos

Captadores Activos

Se pueden diferenciar dos tipos de captadores conectables al módulo de entradas: los Pasivos y los Activos.

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Los Captadores Pasivos son aquellos que cambian su estado lógico, activado - no activado, por medio de una acción mecánica. Estos son los Interruptores, pulsadores, finales de carrera, etc. Los Captadores Activos son dispositivos electrónicos que necesitan ser alimentados por una tensión para que varíen su estado lógico. Este es el caso de los diferentes tipos de detectores (Inductivos, Capacitivos, Fotoeléctricos). Muchos de estos aparatos pueden ser alimentados por la propia fuente de alimentación del autómata. El que conoce circuitos de automatismos industriales realizados por contactores, sabrá que puede utilizar, como captadores, contactos eléctricamente abiertos o eléctricamente cerrados dependiendo de su función en el circuito. En él se distingue el contacto usado como pulsador de marcha que es normalmente abierto y el usado como pulsador de parada que es normalmente cerrado. Sin embargo en circuitos automatizados por autómatas, los captadores son generalmente abiertos. El mismo arrancador paro/marcha realizado con un autómata es el de la figura 3. En él se ve que ambos pulsadores y el relé térmico auxiliar son abiertos.

Fig. 3 AUTOMATA S1 = Pulsador de parada S2= Pulsador de marcha F1=Físible F2= Relé Térmico Km1= contralador de línea

P. parada P. marcha

3.4.2.4 Modulo de salidas El modulo de salidas del autómata es el encargado de activar y desactivar los actuadores (bobinas de contactores, lámparas, motores peque os, etc). La 268

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información enviada por las entradas a la CPU, una vez procesada, se envía al módulo de salidas para que estas sean activadas y a la vez los actuadores que en ellas están conectados. Según el tipo de proceso a controlar por el autómata, podemos utilizar diferentes módulos de salidas. Existen tres tipo bien diferenciados: - A relés. - A triac. - A transistores. 3.4.2.4.1

Módulos de salidas a relés.

Son usados en circuitos de corriente continua y alterna. Están basados en la conmutación mecánica, por la bobina del relé, de un contacto eléctrico normalmente abierto . .

3.4.2.4.2

Módulos de salidas a Triacs Se utilizan en circuitos de corriente continua y corriente alterna que necesiten maniobras de conmutación muy rápidas.

RED

Círcuito de gobierno

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3.4.2.4.3

Módulos de salidas a Transistores a colector abierto. El uso del este tipo de módulos es exclusivo de los circuitos de c.c. Igualmente que en los de Triacs, es utilizado en circuitos que necesiten maniobras de conexión/desconexión muy rápidas.

La forma de conectar los actuadores a los módulos de salidas, dependerá del tipo de módulo utilizado. Estos son algunos ejemplos:

3.4.2.5

Terminal de programación

El terminal o consola de programación es el que permite comunicar al operario con el sistema. Las funciones básicas de éste son las siguientes: - Transferencia y modificación de programas. - Verificación de la programación.

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- Información del funcionamiento de los procesos. Como

consolas

de

programación

pueden

ser

utilizadas

las

construidas

específicamente para el autómata, tipo calculadora o bien un ordenador personal, PC, que soporte un software especialmente diseñado para resolver los problemas de programación y control.

Terminal de programación portátil

Terminal de programación compatible PC

3.4.2.6 Periféricos Los periféricos no intervienen directamente en el funcionamiento del autómata, pero sin embargo facilitan la labor del operario. Los más utilizados son: - Grabadoras a cassettes. - Impresoras. - Cartuchos de memoria EEPROM. Visualizadores y paneles de operación OP

Panel de Operación

Conexión de un visualizador a un autómata

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LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN Cuando surgieron los autómatas programables, lo hicieron con la necesidad de sustituir a los enormes cuadros de maniobra construidos con contactores y relés. Por lo tanto, la comunicación hombre-maquina debería ser similar a la utilizada hasta ese momento. El lenguaje usado, debería ser interpretado, con facilidad, por los mismos técnicos electricistas que anteriormente estaban en contacto con la instalación. Estos lenguajes han evolucionado en los últimos tiempos, de tal forma que algunos de ellos ya no tienen nada que ver con el típico plano eléctrico a relés. Los lenguajes más significativos son: a)

Lenguaje a contactos. (LD) Es el que más similitudes tiene con el utilizado por un electricista al elaborar cuadros de automatismos. Muchos autómatas incluyen módulos especiales de software para poder programar gráficamente de esta forma.

b)

Lenguaje por Lista de Instrucciones. (IL) En los autómatas de gama baja, es el único modo de programación. Consiste en elaborar una lista de instrucciones o nemónicos que se asocian a los símbolos y su combinación en un circuito eléctrico a contactos. También decir, que este tipo de lenguaje es, en algunos los casos, la forma más rápida de programación e incluso la más potente.

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GRAFCET. (SFC) Es el llamado Gráfico de Orden Etapa Transición. Ha sido especialmente diseñado para resolver problemas de automatismos secuenciales. Las acciones son asociadas a las etapas y las condiciones a cumplir a las transiciones. Este lenguaje resulta enormemente sencillo de interpretar por operarios sin conocimientos de automatismos eléctricos. Muchos de los autómatas que existen en el mercado permiten la programación en GRAFCET, tanto en modo gráfico o como por lista de instrucciones. También podemos utilizarlo para resolver problemas de automatización de forma teórica y posteriormente convertirlo a plano de contactos.

c)

PLANO DE FUNCIONES. (FBD) El plano de funciones lógicas, resulta especialmente cómodo de utilizar, a técnicos habituados a trabajar con circuitos de puertas lógicas, ya que la simbología usada en ambos es equivalente.

ORIGEN Y PERSPECTIVAS. Los autómatas programables aparecieron en los Estados Unidos de América en los años 1969 – 70, y más particularmente en el sector de la industria del automóvil;

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fueron empleados en Europa alrededor de dos años más tarde. Su fecha de creación coincide, pues con le comienzo de la era del microprocesador y con la generación de la lógica cableada modular. El autómata es la primera máquina con lenguaje, es decir, un calculador lógico cuyo juego de instrucciones se orienta hacia los sistemas de evolución secuencial. Hay que apreciar que, cada vez más, la universalidad de los ordenadores tiende a desaparecer, el futuro parece abrirse hacia esta nueva clase de dispositivos: maquina para proceso de señales, para la gestión de bases de datos...etc. El autómata programable es, pues en este sentido un percusor y constituye para los automatistas un esbozo de la maquina ideal. La creciente difusión de aplicaciones de la electrónica, la fantástica disminución del precio de los componentes, el nacimiento y el desarrollo de los microprocesadores y, sobretodo, la miniaturización de los circuitos de memoria permiten presagiar una introducción de los autómatas programables, cuyo precio es atractivo incluso para equipos de prestaciones modestas, en una inmensa gama de nuevos campos de aplicación. El autómata programable satisface las exigencias tanto de procesos continuos como discontinuos. Regula presiones, temperaturas, niveles y caudales así como todas las funciones asociadas de temporización, cadencia, conteo y lógica. También incluye una tarjeta de comunicación adicional, el autómata se transforma en un poderoso satélite dentro de una red de control distribuida. El autómata programable es un aparato electrónico programable por un usuario programador y destinado a gobernar, dentro de un entorno industrial, maquinas o procesos lógicos secuenciales.

ESTRUCTURA DE UN AUTÓMATA PROGRAMABLE. Constitución. Un autómata programable propiamente dicho está constituido por: - Un dispositivo de alimentación : que proporciona la transformación de la energía eléctrica suministrada por la red de alimentación en las tensiones continuas exigidas por los componentes electrónicos.

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- Una tarjeta procesadora : es el cerebro del autómata programable que interpreta las instrucciones que constituyen el programa grabado en la memoria y deduce las operaciones a realizar. - Una tarjeta de memoria: contiene los componentes electrónicos que permiten memorizar el programa, los datos (señales de entrada) y los accionadores (señales de salida). Por otro lado es necesario utilizar una consola de programación para escribir y modificar el programa, así como para los procesos de puesta unto y pruebas. Esta consola es. Por el contrario, inútil en la explotación industrial del autómata

Conclusión general. Los autómatas son equipos electrónicos de cableado interno independiente del proceso a controlar (hardware). Un autómata se integra a la maquina o instalación a controlar mediante un programa que define la solución de las operaciones que se desea (software) y de un cableado directo a los elementos de entrada y de salida del autómata. El autómata programable realiza funciones de control de tipo lógico y secuencial dentro de las fabricas, es decir, en la proximidad de las maquinas en un entorno industrial. El funcionamiento de un autómata industrial puede adaptarse plenamente a la formación y hábitos del personal de fabricación y mantenimiento. El número de instrucciones procesadas difiere de un autómata a otro. El programa es directamente concebido por un automatista, electricista o mecánico. Este trabajo se facilita aún más mediante el empleo de consolas de programación. Un autómata programable se convierte en un equipo especifico una vez dotado de un programa y acoplado con los elementos de entrada y salida. Para que el autómata pueda trabajar, el programa debe esta alojado en una memoria interna de programa, dispositivos de semiconductores. Según el tipo de memoria interna de programa, se distingue entre autómatas de programación libre y autómatas de programación intercambiable. Los autómatas de programación libre van equipados con una memoria de lectura / escritura ( RAM o memorias vivas ) en donde puede introducirse el programa sin más dispositivos adicionales que la consola de programación. Ello permite también leer un

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programa ya introducido. La memoria RAM pierde su contenido en caso de caída de tensión, pero ello puede evitarse mediante una batería tampón. Los autómatas de programación intercambiable van equipados con una memoria de solo lectura ( PROM o EPROM ), también denominada memoria muerta que debe cambiarse en caso de modificación del programa. Las memorias EPROM pueden borrarse mediante una radiación ultravioleta y posteriormente reprogramadas, mientras que las PROM no pueden modificarse una vez ya se hayan programado. Si se desea realizar modificaciones será preciso programar una nueva memoria PROM que sustituirá a la antigua. Un autómata se presenta bajo la forma de un conjunto de tarjetas o circuitos impresos en los que se han montado componentes electrónicos integrados. Estos se alojan en paneles o RAC´s que las protegen mecánicamente. Las conexiones entre las diferentes tarjetas se realizan por medio de un circuito impreso denominado BUS en la parte posterior de los paneles. El bloque de entradas / salidas sirve de órgano de enlace con la periferia. Memoriza los valores presentes en las líneas de entrada en el momento de la toma en consideración de los datos; así mismo sitúa los valores calculados sobre las líneas de salida. El procesador es la unidad de tratamiento lógico que ejecuta los cálculos booleanos en función de las instrucciones del programa. La CPU lleva igualmente consigo un conjunto de variables internas utilizables para la memorizaciones intermedias, registros de tiempo y de conteo, registros de índice, etc. Todo lo que aquí se ha expuesto concierne a tratamiento sobre bits. En caso de tratamientos sobre palabras, los sistemas están compuestos generalmente por dos procesadores y dos bloques de entrada / salida, seleccionados en función del tipo de instrucción El autómata programable industrial aporta una serie de ventajas como son las siguientes: - Diseñados y construidos para su aplicación en ambiente industrial. - Son equipos flexibles, por su carácter programable - Son fáciles de instalar y reutilizables. - Construidos de forma que sea fácil el mantenimiento y la localización de averías. 276

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- Pueden emplearse en múltiples tipos de tarea de control en una misma planta, lo que facilita el aprendizaje, permite un mayor conocimiento y explotación de prestaciones. - Su capacidad de comunicaciones permite la integración en la tarea global de control, o sistema de producción integrado.

CONCEPTO DE EJECUCIÓN CÍCLICA La mayoría de los autómatas actuales se basan en el concepto de la ejecución cíclica de las instrucciones ubicadas en su memoria. El programa es una serie de instrucciones grabadas en la memoria, un ciclo de proceso consiste inicialmente en la consideración de un serie de entradas que seguidamente serán fijadas para todo el ciclo. Después, el autómata ejecuta una instrucción tras otra hasta finalizar el programa y finalmente se definen las ordenes a aplicar sobre las salidas. El ciclo se reproduce así indefinidamente.

SELECCIÓN DEL AUTÓMATA. En el supuesto de que se adopte la solución autómata para implementar el algoritmo de control de determinada aplicación, se plantea ahora la necesidad de seleccionar, de entre la amplia oferta del mercado, el equipo más adecuado. Como en otros casos, la decisión debe basarse en análisis sistemático de una serie de factores, pero considerando no solo las características actuales de la tarea de control, sino también las necesidades futuras en función de los objetivos de la empresa. Factores cuantitativos. Se refieren a la capacidad del equipo para soportar todas aquellas especificadas para el sistema de control y se pueden agrupar en las siguientes categorías: - Entradas/ Salidas ( E/S ): cantidad, tipo, prestaciones, ubicación, etc. - Tipo de control: control de una o varias máquinas, proceso, etc. - Memoria: cantidad, tecnología, expandibilidad, etc. - Software: conjunto de instrucciones, módulos de programa, etc. - Periféricos: equipos de programación, dialogo hombre – maquina, etc. - Físicos y ambientales: características constructivas, banda de temperatura Entradas / Salidas ( E/S ) Determinar la cantidad de señales de Entrada y de Salida, tanto discreta como numéricas y analógicas, que debe ser capaz de tratar el equipo es el primer trabajo a

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realizar al iniciar la implementación del sistema de control. No hay más remedio que contar el numero de dispositivos cuyo estado hay que leer o gobernar. Una vez obtenidas estas cantidades es muy recomendable reservar espacio para futuras ampliaciones ( entre un 10 y un 20 % ). Los fabricantes ofrecen una gran diversidad de soluciones en cuanto a las características constructivas y funcionales de los elementos del sistema de entrada / salida. Aparte de los indicadores LED de estado para señales discretas, hay que procurar que las entradas incorporen filtros para evitar lecturas falsas en caso de señales "sucias" (rebote de un contacto). Para las salidas discretas es preferible que incorporen una protección de sobrecarga, que en caso de ser un fusible, es mejor que sea de acceso frontal (evitará dejar fuera de servicio todas las salidas del módulo al retirarlo para cambiar el fusible), y además es deseable que incorporen un indicador de fusible fundido par su inmediata localización. En cuanto a las E / S de señal analógica se encuentran las adecuadas para el tratamiento de señales, procedentes de instrumentación de campo ( caudal, temperatura, presión, etc. ) y para la regulación ( variación de velocidad, válvulas motorizadas, etc. ) con las bandas de trabajo más usuales. En las características del módulo del fabricante debe especificar los parámetros de precisión de la conversión. Algunos fabricantes ofrecen módulos para señales de bajo nivel. Para aquellas aplicaciones complejas en las que la realización resulta difícil tanto en lo referente al material como a la programación, los fabricantes ofrecen un conjunto de E / S quasi - autónomas, están diseñadas para funciones de control PID, posicionamiento multi – eje, control de motores paso – paso, etc. En el caso de grandes sistemas de control, es de particular importancia dispones de E / S remotas. La ubicación de estructuras de E / S junto a los dispositivos de entrada y salida y unidas a la Unidad Central con un cable de comunicaciones ( un simple par trenzado ), disminuye drásticamente los costes de cableado, tanto en material como en trabajo de instalación. Por, otra parte, facilita las tareas de puesta a punto y mantenimiento, ya que se pueden realizar por aéreas funcionales sin afectar al funcionamiento del resto del sistema.

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Tipo de control. En aplicaciones en las que se pretende el control de varias áreas o maquinas interdependientes, pero con funciones autónomas, se plantea la disyuntiva de optar por el control centralizado o por el control distribuido. La importancia de dichas funciones por si solas, o la posibilidad de subdividir la tarea de control del proceso o conjunto de maquinas en esas funciones autónomas, determinará en muchos casos la elección de un tipo u otro de control. El control centralizado presenta el inconveniente de que si el autómata falla (particularmente la unidad central), se produce una parada total de la instalación. En los sistemas de control centralizado donde la disponibilidad del equipo es fundamental (procesos continuos), se optará por el empleo de unidades redundantes. Una unidad esta en ACTIVO controlando la E / S mientras la otra está en reserva o BACK – UP, de forma que si la primera deja de funcionar, la segunda asume el control de las E / S La opción de control distribuido requiere que puedan considerarse máquinas o grupos de maquinas o áreas funcionales del proceso susceptibles de ser definidas por un algoritmo de control. A cada una de ellas se destinará un autómata dimensionado de acuerdo con los requerimientos de aquella área. Debido a la interdependencia que existe entre las operaciones que tienen lugar en cada área, hay que tener en cuenta que es necesario interconectar los autómatas entre si o a través de una red de comunicaciones en Área Local para intercambio de datos y estados de E / S; por tanto el autómata evaluado debe permitir las comunicaciones.

Memoria. En este aspecto, es necesario considerar dos características principales: tamaño y tipo de la memoria. En general la unidades centrales incorporan una cantidad de memoria acorde con su capacidad de control y la potencia del conjunto de instrucciones con las que opera. Para mejor adaptarse a cada aplicación por razones económicas, un mismo equipo suele presentarse con distintas opciones de cantidad de memoria 1 K, 2 K, 4 K, etc. o bien ofrecer la posibilidad de ampliación de una cantidad de memoria de base ya instalada.

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La ampliación se hará sobre el propio procesador mediante circuitos integrados o bien mediante módulo de memoria. En cualquier caso la posibilidad de expansión futura de la memoria debe existir para no encontrarse con la necesidad de sustituir toda una unidad central. No existe una regla fija para la evaluación de la cantidad de memoria necesaria para una determinada aplicación, aunque existen ciertas formulas de aproximación, como por ejemplo multiplicar el numero total de E / S discretas por un factor ( entre 5 y 10 dependiendo del equipo empleado). El valor obtenido debe ser incrementado considerable mente en el caso que el programa incluya cálculos de cierta complejidad, con variables numéricas y datos ( número total de variables numéricas por un factor entre 15 y 30 ). También para la memoria es altamente recomendable considerar un porcentaje adicional de reserva. Debido a la flexibilidad del autómata es frecuente que el usuario, una vez resuelto el problema de control fundamental de su instalación, se plantee el obtener tal o cual información del proceso u optimizar tal o cual operación ya que los datos y señales existen ya en el control. Esto es cierto, pero hay que programar las instrucciones que ejecuten esas nuevas funciones en la memoria restante o acudir a una ampliación. El tipo o tecnología de la memoria empleada dependerá de la aplicación concreta. En ciertas aplicaciones es necesario introducir cambios en la secuencia de control con cierta frecuencia, sin posibilidad de detener su funcionamiento; esto solo es posible cuando se está trabajando con una memoria del tipo RAM, por tanto volátil y que requiere un soporte de batería. En cambio los fabricantes de maquinaria una vez desarrollado, probado y depurado el programa, estarán más interesados en trabajar con memoria permanentes del tipo EPROMM o EEPROM, que proporcionan un medio muy fiable de almacenamiento del programa. En algunos equipos se ofrece la posibilidad de disponer de ambos tipos de memoria, permanente y volátil, en un a misma unidad, de forma que el usuario tiene la posibilidad de modificar con facilidad algunas secuencias. Software. Con el algoritmo de control definido, el programador tendrá una referencia clara del tipo de instrucciones que son necesarias para programar las secuencias lógicas definidas, pero también de aquellas funciones especiales, particularmente cálculos y tratamiento de datos, comunicaciones, regulación, etc., que requieren instrucciones 280

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especiales. Un potente conjunto de instrucciones facilitará la tarea de programación y por lo tanto reducirá el tiempo empleado, y en general reducirá el tiempo de respuesta. También hay que considerar las instrucciones que permiten el control del ciclo de ejecución, la posibilidad de organización del programa en módulos funcionales y la existencia de una biblioteca de secuencias pre – programadas, que simplemente con personalizar parámetros y direcciones de variables que pueden emplearse en el propio programa.

Periféricos Los fabricantes ofrecen distintos niveles de equipos de programación, cuya utilidad depende el tipo de empleo a que se destinen; así los pequeños terminales tipo calculadora son de gran utilidad y económicos cuando se emplean como unidad de monitorización y para pequeñas modificaciones en planta, o para la programación de pequeños sistemas. Sin embargo, trabajar con ellos en programas complejos, puede ser molesto. En las consolas con pantalla CRT aportan una mayor comodidad así como un gran numero de opciones de interconexión a otros periféricos, particularmente impresoras y unidades de cinta ( cassette o streamer ), algunos de estos equipos llamados terminales inteligentes, permiten la programación autónoma ( off – line ), incorporan medios de archivo de programas ( discos o cintas ) y también capacidad de representación de gráficos. Actualmente se ofrecen elementos para la programación mediante los ordenadores PC, lo que abre la posibilidad de disponer de un potente equipo de programación ( varios lenguajes, gestión de producción, etc. ) a un coste aceptable, si se considera que es un equipo multiuso. Respecto a otros periféricos en cada caso hay que comprobar que el autómata permite la interconexión a los que se considere formen parte del sistema de control: impresoras, monitores, unidades de disco, visualizadores y teclados alfanuméricos, unidades de cinta, etc.

Físicos y ambientales. Las características, en cuanto a los materiales empleados, formas de presentación y dimensiones, deben ser analizadas en función de las condiciones mecánicas de la

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aplicación: aspectos como la forma de realizar el conexionado de los dispositivos de E / S , la existencia en los módulos de reservas para identificación de E / S , y otros, pueden ser importantes en relación al personal que debe realizar la instalación y al que deba mantenerla. En cada caso hay que valorar las condiciones ambientales de la instalación, polvo, humedad, temperatura, y considerar la necesidad de tomar precauciones al respecto ( presurización del armario ). En general los fabricantes realizan una serie de pruebas cuyos resultados se reflejan en las características técnicas de los equipos: banda de temperatura de trabajo y almacenaje, vibración soportada, nivel de interferencia, etc.

Factores cualitativos. Una vez evaluados los factores correspondientes a las características técnicas y constructivas de los componentes de autómata y equipos periféricos, el numero de equipos posibles para una determinada aplicación. En muchas ocasiones la decisión se basa en criterios comerciales y en general limitados al aspecto económico de la adquisición, pero hay que tener en cuenta otros aspectos que en definitiva tendrán una mayor influencia a medio plazo. Es el momento de evaluar factores menos tangibles que se ocultan en las mismas características del equipo y en las del fabricante o el suministrador del autómata.

Fiabilidad del producto. Este es un factor de particular importancia, si tenemos en cuenta que una falta de fiabilidad se traduce directamente en tiempos de parada y por tanto, costes de producción. Un indicador de la fiabilidad lo constituyen los parámetros del tiempo medio entre fallos, que a buen seguro el fabricante está dispuesto a proporcionar, al igual que otros datos, acerca de su control de calidad en curso de fabricación. Pero otro indicador lo constituyen las experiencias de otros usuarios y la existencia de otras instalaciones similares en las que el equipo ha probado su valía; consúlteles acerca de su experiencia con el equipo y la firma.

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Normalización en Planta Pueden considerarse dos posturas respecto a la normalización de una determinada firma para cubrir todas las necesidades de empleo de autómatas: Actualmente, los fabricantes ofrecen familias de productos compatibles entre si que cubren todas las necesidades, desde pequeños sistemas hasta aquellos capaces de controlar miles de E/S, que pueden comunicar a través de redes locales, y se configuran empleando componentes de E / S comunes a todos los modelos. En este aspecto la adopción de una sola marca cubre todas las necesidades y presenta las siguientes ventajas: La formación del personal respecto a nuevos componentes es simplemente una ampliación de conocimientos previos. Se reduce el stock de recambios distintos. Una unidad que se amplíe, en todo caso requerirá simplemente el cambio de la unidad central por otra más potente o añadir más memoria a la existente y reprogramar. Por otra parte existe un factor de riesgo en la dependencia única de un solo suministrador. Además, los productos de distintos fabricantes no son intercambiables por ahora, lo que complica la situación. Hay que pensar con más de una marca ( dos a lo sumo ) de forma que el personal técnico esté formado en el empleo de un tipo de equipo, y tener una alternativa cada vez que se presenta una nueva aplicación. Las desventajas originales que representa tener que conocer dos o tres sistemas distintos, probablemente con lenguaje distintos y equipos de programación propios, van desapareciendo por la mayor similitud de los equipos actuales, las opciones de programación a través del ordenador, la disponibilidad de módulos de interconexión entre unidades de distintos fabricantes y la interconectabilidad de redes locales.

CONFIGURACIÓN, INSTALACIÓN Y PUESTA A PUNTO. La configuración del autómata es un proceso mediante el que se determina como y donde se sitúan los distintos componentes del sistema de control. La configuración dependerá de la tarea de control propiamente dicha y del tipo de control que se haya decidido y contempla tanto los elementos del autómata como sus periféricos.

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Durante la elaboración del algoritmo de control, se han determinado las entradas y salidas, tanto discretas como numéricas, y estas se han relacionado mediante diagramas o esquemas lógicos: la cantidad y tipo de las E / S determina qué componentes son necesarios. La mejor manera de realizar la configuración es confeccionar un mapa de direccionado, en el que mediante una representación de las estructuras de E / S se indica qué componentes se ubican en el local junto a la unidad central y cuales se sitúan en posiciones remotas. Concluida la configuración del sistema, pueden comenzar simultáneamente dos trabajos: la programación y la instalación. Instalación. Dadas las características constructivas y de diseño de los autómatas programables, su instalación es viable en prácticamente cualquier ambiente industrial siempre que no se sobrepasen las especificaciones dadas por el fabricante. No obstante, existen ciertas recomendaciones prácticas para asegurar un correcto funcionamiento del sistema, que atañen principalmente a las condiciones de temperatura y humedad y al inmunidad frente a interferencias eléctricas. En general el autómata se montará en un armario de maniobra de dimensiones adecuadas para contener con holgura los componentes del equipo y el resto de elementos, como interruptores / seccionadores y fuentes de alimentación, circuitos de protección, conductos de cableado, etc. se recomienda el empleo de armarios metálicos ya que minimizan los efectos de la radiación electromagnética generada por equipos de conmutación instalados en las inmediaciones. Para la instalación, se seguirán las norma y reglamentos vigentes de aplicación habitual en cualquier instalación eléctrica de control La convección natural es suficiente ya que la mayoría de los fabricantes preparan los autómatas para que trabajen a una temperatura máxima de 60º .

Situación de los componentes. Los componentes del autómata se montaran siguiendo las recomendaciones del fabricante y en todo caso se pueden seguir las siguientes pautas de aplicación general: Es recomendable el montaje vertical de los componentes para facilitar la convección y disipación del calor.

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Las fuentes de alimentación deberán ocupar una posición por encima del resto de componentes y en la parte superior del armario, ya que son generadores de calor. La unidad central ocupará una posición adyacente o por debajo de las fuentes de alimentación, en la zona superior del armario, quedando a una altura que facilite su inspección. Los racks de E / S estarán dispuestos de la forma más conveniente para el acceso y cableado, en el espacio libre. Se dejarán espacios suficientes entre los componentes y entre estos y la envolvente para una adecuada disipación del calor. Para el resto de componentes del sistema, se recomienda su instalación en posiciones lo más alejadas del equipo que sea posible, principalmente si se trata de componentes electromecánicos, para minimizar las interferencias electromagnéticas.

Cableado. Siempre que sea posible, en la configuración del sistema se intentará agrupar los módulos por categorías en cuanto a entradas / salidas, tensión alterna o continua, señales discretas o analógicas. Una configuración por grupos permite un cableado racional y una necesaria segregación de los cables de señal débil respecto a los que alimentan cargas, y de los de comunicaciones. Siempre que sea posible se separarán los cables de CC de los de CA, para minimizar las interferencias producidos por la conmutación de cargas y también los cables de interconexión de racks y de comunicaciones se separan completamente de otros. Puesta a tierra. Se seguirá lo especificado en la normativa vigente y las recomendaciones del fabricantes, pero hay que recordar que cada una de las estructuras ( racks ) del autómata, debe estar unida mediante un cable independiente de sección adecuada, a la pletina de tomas de tierra del armario. Nunca deben compartirse circuitos de tierra entre racks o con otros componentes del sistema Circuitos de seguridad. Los dispositivos de parada de emergencia se instalarán con independencia del autómata, para permitir la parada del sistema aún en caso de avería del mismo; en general, deben actuar sobre un contactor de maniobra que corta la alimentación a las cargas de la instalación.

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Circuito de los disposición de E / S. en general, o por lo menos para los dispositivos de salida, es deseable que exista un contactor de maniobra que permita cortar la alimentación de esos elementos y que hará posible trabajar con seguridad en la puesta a punto o investigación de averías, con el autómata alimentado.

Alimentación. Se recomienda el empleo de transformadores separadores de alimentación ya que proporcionan una buena protección frente a interferencias introducidas en las líneas por la conmutación de cargas importantes existentes en la instalación. Además es deseable que los dispositivos de E/ S se alimenten de la misma línea que el autómata, ya que la fuente de alimentación del mismo posee circuitos de detección de nivel de tensión que provocan la secuencia de parada del equipo en caso de anomalía en la red, y de este modo se evitarán las falsas lecturas de señal de entrada. Algunos autómatas incorporan una fuente auxiliar de 24 Vcc para uso externo de los dispositivos de entrada sobre módulos de entrada a 24 Vcc. Hay que vigilar que no supere la capacidad de esta fuente, particularmente cuando se alimentan de ella dispositivos estáticos ( detectores inductivos, fotoeléctricos, etc. ) y deben seguirse las recomendaciones de cableado del fabricante para minimizar la posibilidad de interferencia sobre estos circuito. En caso de que se prevea la existencia de variaciones de tensión en la línea de alimentación que puedan superar los márgenes de trabajo especificados para el equipo, habrá que instalar transformadores estabilizadores, para evitar frecuentes paradas del sistema; en estás circunstancias es mejor alimentar las salidas del autómata directamente desde la línea de entrada para descargar el transformador permitiendo que sea de una menor potencia.

Consideraciones sobre la instalación de E / S. Cuando se emplean dispositivos electrónicos de detección como elementos de entrada, hay que tener en cuenta la corriente residual de los mismos (detectores de 2 hilos de corriente alterna). En general, el problema se reduce a que el indicador de entrada se ilumina tenuemente, pero en ocasiones, cuando la corriente residual es elevada, o dependiendo de los umbrales de disparo del circuito de entrada pueden darse señales falsas. 286

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Cuando los dispositivos de entrada trabajan a niveles de señal débil como TTL, analógicas, termopares, etc., hay que realizar conducciones de cableado separadas para evitar el problema de la inducción. Además, para evitar las interferencias electromagnéticas, se recomienda la instalación mediante cables trenzados y apantallados. Los circuitos de salida controlan habitualmente cargas inductivas (solenoides), que provocan la aparición de picos de tensión cuando se interrumpe el circuito de alimentación (descarga del circuito inductivo). Estas crestas, que pueden alcanzar varios centenares de voltios, deben ser suprimidas, ya que pueden averiar los circuitos de salida (estáticos ) y provocar interferencias en todo el sistema. Los fabricantes suelen incorporar supresores de transitorios en los circuitos de los módulos de salida pero a veces no son suficientes para evitar anomalías. En general los módulos de salida incorporan circuitos fusibles de protección dimensionados adecuadamente a las características nominales de la salida (transistor, triac); si no es así, hay que instalarlos en el exterior (regleta de bornes) teniendo en cuenta las especificaciones del fabricante ya que no protegerán adecuadamente la salida en caso de sobrecarga si no están bien dimensionados.

Puesta a punto. Una vez montado e instalado el equipo y cargado el programa en la memoria de la Unidad Central, hay que poner en marcha el sistema para comprobar que responde adecuadamente a la descripción de la tarea de control original, y en su caso realizar las correcciones y mejoras oportunas. Antes de dar alimentación, hay que hacer una serie de comprobaciones rutinarias pero importantes: 1. Comprobar que todos los componentes del Autómata están en su lugar ( el que corresponde a la configuración) perfectamente insertados en sus conectores y asegurados. 2. Comprobar que la línea de alimentación está conectada a los correspondientes terminales de la fuente de alimentación del equipo, y que se distribuye adecuadamente a los módulos de entrada y salida (si procede). 3. Verificar que los cables de interconexión entre racks están correctamente instalados. 4. Verificar que los cables de conexión a periféricos están correctamente instalados.

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5. Verificar que las conexiones de los bornes de E/S están firmes y corresponden al esquema de cableado. 6. Verificar que las conexiones a los módulos de E / S están firmes y corresponden al esquema de conexiones. Previo al ensayo de funcionamiento según lo programado, hay que comprobar que los dispositivos de E/S funcionan correctamente, b) Con el equipo en PARO (STOP, HALT, DISABLE, TEST, etc. dependiendo del modelo ) aplicar tensión al sistema. c) Verificar que los indicadores de diagnóstico de la Unidad Central reflejan una situación correcta. d) Comprobar que los paros de emergencia actúan correctamente. e) Accionar los dispositivos de entrada manualmente y verificar que su estado es registrado por el Autómata; el funcionamiento se puede seguir en los indicadores de los módulos y también se puede seguir visualizando la tabla de E/S mediante un equipo de programación. Para la comprobación de los dispositivos de salida, hay que cortar la alimentación de las cargas que pudieran dar lugar a situaciones peligrosas y verificar con el procesador en MARCHA (RUN) que las salidas se activan. Esta comprobación resulta más fácil si se utiliza un terminal de programación en el modo 'forzado de E/S" para activar o desactivar las salidas una a una. Una vez finalizadas todas las comprobaciones anteriores, hay que introducir el programa en la memoria de la Unidad Central y dar alimentación al sistema. Se recomienda que siempre que sea posible, las pruebas de funcionamiento se hagan por áreas, particularmente si se trata de sistemas grandes, dejando fuera de servicio los componentes de las áreas que no se prueban; esto puede realizarse cortando la alimentación de campo de los racks de E / S o inhibiendo su funcionamiento, incluyendo las oportunas instrucciones en el programa (MCR) que se eliminarán una vez concluidas las pruebas. Verificadas y corregidas las distintas secuencias, el sistema puede arrancar en automático debiendo funcionar correctamente si todas las comprobaciones se han efectuado con éxito. Las correcciones efectuadas, tanto en la instalación como en el programa deben ser documentadas inmediatamente, y se obtendrán copias del programa definitivo (copia, en disco o cinta) tan pronto como sea posible.

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IDENTIFICACIÓN Y RESOLUCIÓN DE AVERÍAS. Aunque los Autómatas Programables son equipos robustos y bien adaptados al medio industrial, es necesario establecer ciertas rutinas de mantenimiento preventivo para disminuir la probabilidad de fallo o avería. Unas pocas operaciones de mantenimiento, programadas de forma regular harán que el sistema esté disponible completamente por largos períodos de tiempo. Inspección periódica de la Unidad Central y Sistema de E / S 1. Observación de los indicadores de diagnóstico del procesador. 2. Cambio de las baterías antes de que se cumpla la fecha limite para su sustitución; en todo caso existe un indicador de "batería baja" que puede registrarse en una secuencia de programa y generar una alarma. 3. Observación de los indicadores de "fusible fundido" de los módulos de salida. En general. la existencia de un fusible fundido se detectará por un funcionamiento anómalo del sistema pero para algunas cargas de funcionamiento esporádico esta circunstancia podría pasar desapercibida si no se inspecciona el módulo. 4. Observar las conexiones en el cableado de los módulos de E / S y las conexiones de los módulos al rack para comprobar si siguen perfectamente asentados y sujetos. Inspección periódica del armario 1. Cuando en si armario se han instalado elementos de convección forzada, hay que comprobar periódicamente el estado de los filtros y limpiarlos de polvo para mantener una buena circulación. 2. Hay que evitar que se produzca acumulación de polvo y suciedad en el Autómata. Para facilitar la disipación del calor generado por los circuitos, los componentes del equipo presentan aberturas que permiten la entrada de polvo, y en caso de acumulación, pueden resultar averiados los componentes electrónicos, ya que la suciedad evita la correcta disipación del calor y puede ser causante de cortocircuitos.

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3. Comprobar que no se está trabajando con equipos pesados generadores de interferencias electromagnética en las proximidades del armario, ya. que esto podría afectar el funcionamiento del equipo. Cuando se presenta una anomalía en el funcionamiento del sistema hay que recordar que el programa ha estado respondiendo a las secuencias de control de forma satisfactoria hasta la fecha, ya menos que alguien lo haya manipulado no puede ser el causante del fallo. La anomalía debe tener su origen en alguno de los componentes del sistema. La identificación de un fallo es un proceso de acotación y eliminación, para el que son de gran ayuda los indicadores de diagnóstico del Autómata y los códigos de error que sea capaz de elaborar la Unidad Central. Las averías que pueden considerarse graves son aquellas que pueden provocar la parada total del sistema, y afectarán en general a la Unidad Central (particularmente al procesador), módulos de memoria y módulos de interconexión de sistema de E / S. Estas averías quedan reflejadas en los indicadores de diagnóstico del módulo afectado, y además el tipo de fallo puede ser identificado mediante el código de error generado a través de un equipo de programación o test; no obstante la resolución de la avería supone el cambio del módulo causante sin más posibilidad de intervención del usuario. Cuando se trata de funcionamientos anómalos estando el Autómata operativo, hay que identificar la secuencia de control afectada y los dispositivos de E / S que intervienen en ella. En cuanto a los módulos de entrada, el primer paso es observar si el indicador responde adecuadamente a las acciones del dispositivo de campo (pulsador, final de carrera, etc.). Si el indicador no responde a dichas acciones hay que verificar el nivel de tensión que aparece en los bornes de entrada del módulo; si es el adecuado es posible que exista una avería en el módulo y hay que sustituirlo. En ocasiones resulta ser el procesador el que no reconoce la señal de entrada, pudiendo estar la avería a nivel de módulo o del rack, aunque en este último caso quedaran afectados varios circuitos de entrada y salida. En el caso de fallos en las salidas, si el indicador de la salida afectada evoluciona de acuerdo con las secuencias programadas, hay que observar los indicadores de fusible fundido y comprobarlo y si está en condiciones, verificar el cableado hasta el dispositivo de campo. Si la salida no se activa de acuerdo con el programa, entonces

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el módulo o el circuito de salida en cuestión están averiados y hay que proceder a su sustitución. La sustitución de un módulo de E / S se hará con el equipo sin tensión aunque hay sistemas que permiten el cambio aún bajo tensión. En cualquier caso es recomendable que se desconecte la alimentación de los dispositivos de campo afectados al retirar y reinsertar el módulo en el rack.

EQUIPOS DE PROGRAMACIÓN El equipo de programación de un autómata tiene por misión configurar, estructurar, programar, almacenar y aprobar las diferentes funciones del automatismo, tanto las contenidas en la CPU básica, como las que aparecen en las CPU auxiliares y módulos periféricos. Se define entonces el equipo de programación como el conjunto de medios hardware y software mediante los cuales el programador introduce y depura las memorias del autómata las secuencias de instrucciones (en uno u otro lenguaje ) que constituyen el programa a ejecutar. Son funciones específicas de los tipos de programación las siguientes Escritura del programa de usuario, directamente en la memoria del autómata, o en la memoria auxiliar del mismo equipo. Verificación sintáctica y formal del programa escrito. Edición y documentación del programa o aplicación. Almacenamiento y gestión del programa o bloques del programa. Transferencias de programas de y hacia el autómata. Gestión de errores del autómata, con identificación de los mismos, ayudas para su localización y corrección, y reinicialización del sistema. Además de las funciones anteriores, es muy frecuente encontrar otras adicionales: Puesta en marcha y detención del autómata (RUN / STOP ). Monitorización del funcionamiento, sobre variables seleccionadas o sobre las propias líneas del programa. Forzado de variables binarias o numéricas y preselección de contadores, temporizadores y registros de datos. El programador se comunica con el equipo utilizando un entorno operativo simplificado, con comandos como editar, insertar, buscar, transferir. etc. Introducido el programa, el equipo de programación lo compila a:

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Código máquina ejecutable directamente por el procesador del autómata. Código intermedio interpretado por el procesador del autómata para obtener un código máquina ejecutable. En el primer caso, el equipo será especifico para el autómata considerado, o ha sido configurado para él, mientras que en el segundo podrá utilizarse para autómatas equipados con diferentes procesadores, aunque siempre del mismo fabricante, restricción obligada por el empleo de lenguajes, o variantes de lenguaje, particulares por cada fabricante. Debe indicarse que el programador necesita siempre introducir una configuración adicional sobre el equipo, a fin de que el sistema pueda verificar el mapa de memoria que se está utilizando, aceptar o no instrucciones particulares, comprobar el número y tipo de variables utilizadas, etc. En general, los equipos de programación podrán ser de dos tipos: Específicos, bajo la forma de una consola o terminal conectado directamente a la entrada de programación del autómata. Implementados sobre una máquina de uso general, mediante un software dedicado que corre bajo un entorno operativo de amplio uso (DOS, UNIX, WINDOWS). Entre los equipos específicos, y según su complejidad, podemos distinguir dos variantes: Consola o unidad de programación. Terminales de programación. Aunque existen pocas diferencias entre unas y otros, éstas se hacen diferentes cuando se considera la facilidad de manejo e integración de ayudas al programador: almacenamiento, documentación, trabajo con símbolos, etc., las cuales son funciones propias de los terminales que no aparecen o son muy reducidas en las consolas de programación. Consolas de programación Las consolas son pequeños dispositivos de bolsillo que permiten la programación, ajuste y diagnostico del autómata , con un visualizador («display») apto para observar una (o pocas) líneas de programa, literal o de esquema de contactos, y un teclado alfanumérico dividido en tres. zonas: Teclas de comandos (insertar, borrar, transferir, etc.), 292

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Teclas de instrucciones (LOD, AND, NOT, TIM, etc.), Teclas numéricas, normalmente decimales ( 0, 1, 2, etc.). Son dispositivos portátiles y de bajo precio ( aunque significativo frente al de un microautómata), especialmente útiles para las intervenciones de ajuste en planta: edición de alguna línea de programa, forzado de variables durante la puesta a punto, modificación de valores numéricos de preselección, etc., aunque para aplicaciones más ambiciosas presentan los problemas inherentes a su simplicidad: Dificultades para trabajar con más de un programa simultáneamente, Dificultades para el almacenamiento y/o impresión de programas: necesita conectarse a una unidad exterior (PC, terminal de programación, módulo de conexión a impresora) para alcanzar estas funciones. Muy baja o inexistente capacidad de documentación del programa (uso de símbolos, textos de ayuda, etcétera). Pese a estos problemas, las consolas de programación son verdaderos terminales inteligentes, con su propio procesador y memorias, que permiten trabajar, con una alimentación auxiliar, fuera del entorno del autómata, lejos de la planta donde éste está instalado, facilitando el desacoplo entre la edición y la explotación del programa. En el caso de autómatas equipados con memorias extraíbles, tipo EPROM o EEPROM, la consola permite también la grabación de esta memoria. La tendencia actual, sin embargo, pasa por incorporar la memoria (EEPROM), junto con los circuitos de programación de la misma, en el interior del autómata, oculta para el usuario, siendo la propia CPU la que se encarga del control de grabación a partir de los datos transmitidos desde la consola.

Terminales de programación. El terminal de programación se distingue de la consola por su teclado tipo QWERTY y su pantalla de gran tamaño, que permite la visualización de bloques completos de programa, con identificación simbólica de las variables y menús de ayuda " on line ". Con todos los elementos propios de un miniordenador autónomo , a saber Procesador, memorias, interfaces y puertos de entrada / salida, monitor y teclado, sistema operativo y software de aplicación.

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Los terminales constituyen verdaderas estaciones autónomas de trabajo dedicadas a la programación de autómatas y, de hecho, su objetivo común consiste en integrar un puesto de trabajo evolucionado que permita programación combinada en distintos lenguajes, edición del programa por bloques, manejo de librerías, simulación del programa resultante, conexión a otros ordenadores por red informática, o a redes de autómatas específicas del fabricante, etc. El manejo de estos terminales es muy simple, gracias al empleo de teclas funcionales y ayuda en línea que facilitan el acceso a todas sus funciones: Programación " off / on line ", búsqueda y corrección de instrucciones, señalización del estado de señal, mando de variables y autómata, programación en EPROM y en EEPRO M, archivo en disco y disquete, usados por impresora, etcétera. En programación " off / on line ", los programas se confeccionan sin conexión entre el aparato y el autómata, y una vez finalizados se transfieren a módulos de memoria independientes enchufables después al autómata, o se mantienen en la memoria del aparato de programación para su transferencia directa a la memoria del autómata. En programación " on line " los programas se confeccionan, prueban y corrigen sobre el mismo autómata, unido directamente a la unidad de programación. El sistema operativo incorporado por terminales específicos es particular para cada fabricante por lo que no se pueden intercambiarse entre si. Sin embargo un terminal dado permite la programación de varios o todos los autómatas de la marca y la edición de programas en sus lenguajes propios, libres o gráficos con múltiples opciones de documentación: edición de texto dentro del programa, encabezados y pies de pagina, programación bólica sobre variables, información de referencias cruzadas, resúmenes del programa, planos de ocupación de entradas, salidas y variables internas, etc.

Software para la programación. Los paquetes de software para programación de autómatas convierten un ordenador personal en un equipo de programación específico, aprovechando sus potentes recursos de interfaz con otros sistemas (impresoras, otros PC) y con el usuario (teclado, monitor), y el bajo precio del hardware debido a la estandarización y generalización de uso de los ordenadores compatibles. Esta opción (PC + software ) constituye, junto con las consolas , y éstas en menor medida, prácticamente la

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totalidad de equipos de programación utilizados por los programadores de autómatas. Los requisitos de hardware y software exigidos para instalar sobre el PC un entorno de programación de autómatas suelen ser, en general, muy ligeros, sobre todo cuando la instalación se realiza sobre sistema operativo DOS: Ordenador PC/AT compatible (procesador 286/386 en adelante ), sistema operativo instalado MS-DOS 3.0 o superior, 470 K de memoria RAM convencional (frecuentemente, no se utiliza memoria extendida o expandida), lector de disco de 5 ¼ o 3 ½ pulgadas para cargar el software, un puerto serie COMI/COM2 para conexión con el autómata, y excepcionalmente otro para manejo del ratón, opcionalmente, un puerto paralelo de conexión con impresora para volcados de impresión.

3.5

DIBUJO ASISTIDO POR COMPUTADORA

Diseño de Circuitos Eléctricos y Electrónicos Utilizando el programa Visio Entre la variedad de programas que permiten dibujar circuitos eléctricos, electrónicos planos arquitectónicos, etc. Se encuentra el programa Visio. Para poder realizar el dibujo asistido por ordenador se requiere que los estudiantes posean los saberes previos siguientes: • Manejo de ambiente Windows. • Uso de periféricos. • Construcción de circuitos. • Conceptos de análisis de circuitos. Mediante el uso de este programa sencillo, se pueden obtener actividades: •

Introducir al estudiante en el uso de la computadora para la diseño de circuitos eléctricos, electrónicos y planos.

•

Introducir al estudiante en el uso de la computadora para el dibujo de circuitos.

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I. INTRODUCCION. Visio es un programa de dibujo asistido por computadora que permite no solo dibujar un circuito con elementos eléctricos o electrónicos, sino que permite agregar otra serie de elementos de otras áreas técnicas. CREACIÓN Y EDICIÓN DE DISEÑOS Con el editor esquemático, se pueden colocar los componentes en una página y se conectan entre sí usando líneas las cuales pueden variarse de ancho. Cuando se inicia Visio, la ventana del editor aparece.

Entonces se selecciona la categoría y el template adecuado según nuestro interés y aparece la figura que se muestra a continuación con los shapes seleccionados.

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II. MATERIALES. CANTIDAD

DESCRIPCION 1

Computadora con Software Visio

1

Disco 3 1/2 Floppy.

1

Impresor

III. PROCEDIMIENTO. PARTE I Inicialización Y Reconocimiento De Las Partes Básicas Del Programa cocodrilo clips. 1. Inicie el programa Cocodrilo de la siguiente forma:

Microsoft Visio.lnk

2. Identifique en la pantalla inicial las diferentes menús en cada icono presentado y la barra de herramientas, se notara que son similares a los de Microsoft word: 297

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En la Barra principal, se encuentran los comandos comunes que se utilizan en todo programa que corre bajo el ambiente de Windows, como son File, Edit, View, Insert, Format, Tools, Shape, Windows y Help.

la siguiente barra de menú es

donde nos muestran letra, tipo y tamaño igual a la barras de word la tercer barra nos presenta:

donde realizamos las tareas comunes además de poder seleccionar otras plantillas , tener un aumento , líneas

y rotación

, selección de conectores

como menú principales de selección.

PARTE II. Construcción De Una Figura Básico. 1. realice la siguiente figura

H1 Ein

WDG1

WDG3

H2

Eout

X 1 X2

C1 CH2

WDG2

CH1

FILTRO

298

,letra

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2. Para elaborarlo por medio de las herramientas Tools, siga los siguientes pasos: •

En la barra de Dibujo utilice line tools y seleccione el tipo de línea deseada cuando la seleccione el icono del ratón cambia de forma y se mantiene hasta que desactive presionando nuevamente con el ratón clic izquierdo.

•

En la barra de Dibujo utilice art tools para crear las bobinas, mientras mantenga el botón izquierdo del ratón presionado dará el sentido adecuado de la espira.

•

Para unir los elementos por medio de la línea de art tools (el grueso de la línea )

dependerá de la selección •

Observara que cambia el grueso de la línea.

•

Luego coloque las letras que se le indica

.

3. Para elaborarlo por medio de la base de datos del programa, siga los siguientes pasos: •

Seleccione la carpeta de eléctrical engieneering y aparecen todas los shape de la selección

•

Solo busca y arrastra con el ratón la figura deseada a la plantilla de trabajo, soltando el shape al soltar el clic del ratón y se agranda o se achica según se desee.

•

Luego se unen cada figura deseada con la línea utilizando line tools.

•

Las letras se colocan de la misma manera que el paso anterior

Una vez se ha construido el circuito y se le han agregado todo lo deseado en el diseño; se procede a guardar en un archivo y a imprimir; Realice las siguientes figuras utilizando ambos métodos:

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Linea de datos

Ordenador 1. Circuito AC dedicado para toda las unidades de la LAN.

Red LAP de computadoras

Ordenador 2. Línea de poder circuito n.

Tierra dedicada local Línea de datos UPS.

Ordenador n.

300