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La computadora utilizada como controladora de procesos

Responsable: Carlos A. Marques

Colaborador: Juan W. Zaninetti

Objetivos:

Que el alumno sea capaz de interpretar el funcionamiento de los bloques "externos" asociados a Sistemas de Computación y utilizar estos últimos en Experiencias de Laboratorio y el Control de Procesos.

Metodología:

Clases Teóricas: Cuatro horas semanales. Se utilizarán "transparencias" cuyas fotocopias serán entregadas a los alumnos con suficiente anticipación.

Clases Prácticas: Cuatro horas semanales. Corresponden a prácticas de laboratorio en donde el alumno implementará distintos circuitos o sistemas, para lo cual tendrá que conocer el principio de funcionamiento y operación de los mismos, como así también del instrumental a utilizar (La PC, osciloscopios, multímetros, frecuencímetros, puntas lógicas, etc.). También implementará sistemas de control de experiencias de laboratorio y procesos varios.

Programa / Contenido

  1. Introducción al Control de Procesos usando Sistemas de Computación
    1. Introducción al control.
    2. Diagrama en bloques de un controlador de procesos utilizando un sistema de computación.
    3. Funciones y características de cada uno de los bloques mencionados.
    4. Aplicaciones varias.
  2. Acondicionamiento de la señal. (El Amplificador Operacional)
    1. El amplificador operacional ideal.
    2. El amplificador operacional real.(Sus parámetros).
    3. Principios de realimentación y respuesta en frecuencia (Producto Ganancia x Ancho de Banda).
    4. Configuraciones varias: No inversor, inversor, diferencial y de instrumentación, integrador, derivador, comparador y disparador de "Schmitt".
    5. Filtros activos. (Introducción a los capacitores conmutados).
    6. Aplicaciones varias.
  3. Conversores Digitales/Analógicos (DACs)
    1. Principios de funcionamiento y características.
    2. DAC de resistores ponderados.
    3. DAC tipo escalera (R-2R).
    4. DAC combinado.
    5. DAC potenciométrico.
    6. Aplicaciones.
  4. Conversores Analógicos/Digitales (ADCs)
    1. Teorema del muestreo y circuitos "Sample/Hold" y filtro "antialias".
    2. Principios y características.
    3. ADC simple rampa y "Tracking".
    4. ADC por aproximaciones sucesivas.
    5. ADC doble rampa.
    6. ADC "Flash" o de comparadores en paralelo.
    7. Modulación delta y sigma-delta.
    8. Características y aplicaciones.
  5. Sensores de entrada
    1. Su clasificación y principios de funcionamiento.
    2. Sensores térmicos.
    3. Sensores de movimiento.
    4. Sensores lumínicos.
    5. Sensores varios.
    6. Características y aplicaciones.
  6. Actuadores de salida
    1. Su clasificación y principios de funcionamiento.
    2. Actuadores electromagnéticos.
    3. Actuadores ópticos.
    4. Actuadores electrónicos.
    5. Características y aplicaciones.
  7. Control de experiencias de laboratorio y procesos
    1. Control de experiencias científicas (Instrumentación virtual).
    2. Control de procesos industriales (Robótica).
    3. Control de edificios "inteligentes" (Domótica).

Bibliografía:

  • "Programming Microprocessor Interfaces for Control and Instrumentation" - Michael Andrews - Prentice Hall Inc., Englewood Cliffs (1982).
  • "Simulate a Servo System" by Don Stauffer. (Page 147) Byte. The Small Systems Journal (Computing and the Sciences). A Mc Graw - Hill Publication (ISSN 0360-5280) February 1985. Vol. 10, No. 2.
  • "Electronics and Instrumentation for Scientists" - Malmstadt, Enke and Crouch - Ed. The Benjamin/Cummings Publishing Company, Inc. (1981).
  • "Analog to Digital Conversion - A Practical Approach" - Kevin M. Daugherty - Ed. Mc.Graw-Hill International Editions (1995).
  • "Sensores y Acondicionadores de Señal" - Ramón Pallas Areny - Ed. Marcombo (Boixareu Editores) (1994).
  • "Interfacing Sensors to the IBM PC". Willis J. Tompkins and John G. Webster. Prentice Hall (1988).
  • "IBM-PC in the Laboratory" - B. J. Thompson and A. F. Kuckes - Ed. Cambridge University Press (1989).
  • "Laboratory Automation with the IBM-PC" - Stephen C.Gater (1989).
  • "Microprocessors for Measurement and Control". David M. Auslander and Paul Sagues. Ed. Osborne/Mc. Graw-Hill (1981).
  • "Upgrading and Repairing PCs". Scott Mueller. Ed. Que (1995).
 
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