Preguntas Sistemas Industriales

1.- Con un diagrama de bloques, explicar el funcionamiento de un control electrónico de velocidad de un motor de corriente directa.


El Control de Velocidad de la MCE es un control analógico de lazo cerrado, cuyo punto de operación (set point) puede ser fijado de dos maneras: Manualmente mediante un potenciómetro lineal conectado directamente al selector (ver Figura 3) o automáticamente através del microcontrolador. En ambos casos se genera un Voltaje de Referencia DC proporcional a la velocidad deseada.
Este Voltaje de Referencia se suma con una muestra de la tensión negativa aplicada directamente al motor, para generar una Señal de Error la cual regula las etapas siguientes del control. La Señal de Error es conectada a un Circuito Detector de Cruce por Cero el cual sincroniza elcontrol con las combas de tensión alterna rectificada del transformador que alimenta al motor.
La salida de las etapas de realimentación se conecta a la etapa de comparación y disparo. Si el motor gira a menor velocidad que la prefijada (manual o automáticamente), la etapa de comparación y disparo activará a la etapa de potencia conformada por 2 tiristores (SCRs) y un puente de 3 diodos,generándose disparos de combas de tensión rectificada (para este fin se utilizó un transformador que alimenta al motor con 84 VAC). En caso de exceder la velocidad prefijada se desactivará la etapa de potencia con lo que ya no se generarán disparos de combas rectificadas.
Para que el microcontrolador del equipo pueda medir la velocidad del motor, se le adosó al eje del mismo un sensor de velocidad digitalconformado por un disco con 128 ranuras (distribuidas uniformemente en su periferia) y un optoacoplador.
El disco está colocado de tal manera que bloquee la luz emitida por el fotodiodo del optoacoplador. Cuando el disco gira, sus ranuras dejan pasar la luz a intervalos constantes, generándose a la salida del optoacoplador pulsos de forma cuadrada, de frecuencia proporcional a la velocidad delmotor.
Los pulsos de esta señal son ingresados al microcontrolador a través de una de sus entradas (timer1) y su frecuencia es medida contando la cantidad de pulsos ocurridos en un segundo.
El control del punto de operación generado por el microcontrolador se fija mediante un teclado y el potenciómetro lineal, pudiendo el operador puede programar la velocidad de la bomba peristálticadependiendo de las características del paciente o variar la velocidad a lo largo de la intervención quirúrgica.
El usar el microcontrolador para fijar la velocidad de la bomba tiene la ventaja de poder arrancar en rampa al motor y de esta manera reducir el consumo de corriente durante el arranque. Además cuenta con una alarma programable que le indica al operador del equipo si la velocidad del motor esmenor a la velocidad programada.
En caso de presentarse problemas de energía, el motor cuenta con una manija adosada al motor en la reducción para ser girada manualmente.

2.- ¿Cuál es la diferencia entre un "encoder" absoluto y uno de tipo relativo?
Encoders Incrementales

Los codificadores ópticos o encoders incrementales se utilizan fundamentalmente para el cálculo de la posición angular.Básicamente constan de un disco transparente, el cual tiene una serie de marcas opacas colocadas radialmente y equidistantes entre si; de un elemento emisor de luz ( como un diodo LED); y de un elemento fotosensible que actua como receptor. El eje cuya posición angular se va a medir va acoplado al disco. ( Ver figura )

El funcionamiento es el siguiente: cuando el sistema comienza a funcionar elemisor de luz empieza a emitir; a medida que el eje vaya girando, se producirán una serie de pulsos de luz en el receptor, correspondientes a la luz que atarviesa los huecos entre las marcas. Llevando una cuenta de esos pulsos es posible conocer la posición del eje.
Sobre este esquema básico es habitual encontar algunas mejoras. Por ejemplo, se suele introducir otra franja de marcas por debajo,...