Control Industrial. Guía del Estudiante. Versión 1.1 en Castellano

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1 Control Industrial Guía del Estudiante Versión 1.1 en Castellano Sobre la precisión de este texto: Se realizó un gran esfuerzo para asegurar la precisión de este texto y los experimentos, pero puede haber errores aún. Si usted encuentra errores o algún tema que requiera información adicional, por favor infórmelo a aalvarez@parallaxinc.com, así podemos con-tinuar mejorando la calidad de nuestra documentación.

2 Garantía Parallax garantiza sus productos contra defectos en sus materiales o debidos a la fabricación por un período de 90 días. Si usted descubre un defecto, Parallax según corresponda, reparará, reemplazará o regresará el valor de la compra. Simplemente pida un número de autorización de regreso de mercadería (Return Merchandise Authorization, RMA ), escriba el número en el exterior de la caja y envíela a Parallax. Por favor incluya su nombre, número telefónico, dirección y una descripción del problema. Nosotros le regresaremos su producto o el reemplazo, usando el mismo método de correo que usted usó para enviar el producto a Parallax. Garantía de 14 días de regreso de dinero Si dentro de los 14 días en que usted recibió su producto, encuentra que no es conveniente para sus necesidades, puede regresarlo, recibiendo un reembolso. Parallax regresará el precio de compra del producto, excluyendo los costos de manipuleo y correo. Esto no se aplica si el producto a sido alterado o dañado. Derechos de Copia y Marcas Registradas Esta documentación tiene derechos de copia Copyright 1999 por Parallax, Inc. BASIC Stamp (Estampilla BASIC) es una marca registrada de Parallax, Inc. Si usted decide usar el nombre BASIC Stamp en su página web o en material impreso, debe agregar la aclaración: BASIC Stamp es una marca registrada de Parallax, Inc. Otros nombres de productos son marcas registradas de sus respectivos dueños. Desvinculación de Responsabilidad Parallax, Inc. no es responsable de daños por consecuencias, incidentes o daños especiales que resulten de cualquier violación de la garantía, bajo cualquier teoría legal, incluyendo pérdida de beneficio, tiempo, daño o reemplazo de equipo o propiedad y cualquier costo, recuperando, reprogramando o reproduciendo cualquier dato guardado o usado dentro de los productos Parallax. Parallax tampoco es responsable de cualquier daño personal, incluyendo vida o muerte, resultado del uso de cualquiera de nuestros productos. Usted tiene absoluta responsabilidad por la aplicación que desarrolle con el BASIC Stamp. Acceso en Internet Mantenemos sistemas de Internet para su uso. Estos pueden ser usados para obtener software, comunicarse con miembros de Parallax y comunicarse con otros clientes. Las rutas de acceso a la información se muestran a continuación: Web: aalvarez@parallaxinc.com y Lista de Discusión de BASIC Stamp en Internet Mantenemos dos listas de discusión por para gente interesada en el BASIC Stamp. La lista trabaja así: mucha gente se suscribe a la lista y luego todas las preguntas y respuestas son distribuidas a todos los suscriptos. Es una forma rápida, divertida y gratis de discutir temas sobre el BASIC Stamp y obtener respuestas a preguntas técnicas. Para suscribirse a la lista de BASIC Stamp encuentre la información en Esta lista genera aproximadamente 40 mensajes diarios. También mantenemos una lista exclusiva para educadores que usan el BASIC Stamp en el aula. Usted puede unirse a esta lista en el sitio web Esta lista genera aproximadamente 5 mensajes diarios. Si busca una lista de discusión en castellano puede encontrarla en

3 Contenido Contenido Prefacio... iii Destinatarios y Guías para Profesores... v Derechos de Copia y Reproducción... v Experimento 1: Diagramas de Flujo y StampPlot Lite... 6 Ejemplo 1: Ajuste de la Temperatura de la Ducha...7 Ejemplo 2: Contador de Cinta Transportadora...9 Ejercicio 1: Diseño de Diagramas de Flujo...13 Ejercicio 2: Circuito de LED que Titila...13 Ejercicio 3: Datos Analógicos...16 Ejercicio 4: Uso del StampPlot Lite...19 Preguntas y Desafío...23 Experimento 2: Acondicionamiento de Señal de Entrada Digital Ejercicio 1: Interruptor Básico...30 Ejercicio 2: Rebote de Interruptores y Rutinas Anti-Rebote...35 Ejercicio 3: Disparo por Flanco...38 Ejercicio 4: Interruptor Electrónico...44 Ejercicio 5: Tacómetro...50 Preguntas y Desafío...62 Experimento 3: Acondicionamiento de la Señal de Salida Digital Ejercicio 1: Control Secuencial...72 Ejercicio 2: Aumentando la Potencia del BASIC Stamp...83 Preguntas y Desafío...89 Experimento 4: Control de Procesos Continuos Ejercicio 1: Control ON-OFF de Bucle Cerrado...96 Ejercicio 2: Control a Lazo Cerrado vs. Lazo Abierto Preguntas y Desafío Experimento 5: Control a Lazo Cerrado Ejercicio 1: Estableciendo un Control a Lazo Cerrado Ejercicio 2: Control de Banda Diferencial Preguntas y Desafío Experimento 6: Control Proporcional-Integral-Derivativo Ejercicio 1: Excitación de Polarización Ejercicio 2: Control Proporcional + Integral Ejercicio 3: Control Proporcional-Derivativo Preguntas y Desafío Experimento 7: Control de Tiempo Real y Adquisición de Datos Página i

4 Contenido Ejercicio 1: Control de Tiempo Real Preguntas y Desafío Ejercicio 2: Temporización por Intervalos Preguntas y Desafíos Ejercicio 3: Adquisición de Datos (Data Logging) Preguntas y Desafíos Apéndice A: Stamp Plot Lite Apéndice B: Plantillas de Ventilador Apéndice C: Hoja de Datos del SSR Apéndice D: Hoja de Datos del LM Apéndice E: Hoja de Datos del LM Apéndice F: Hoja de Datos del DS Apéndice G: Listado de Componentes y Suministros Apéndice H: Desafío de Incubadora Comercial Página ii

5 Prefacio Prefacio El control de procesos industriales es un área fascinante de la tecnología electrónica y nada ha revolucionado esta área, como los microcontroladores. El microcontrolador ha agregado un cierto nivel de inteligencia a la evaluación de datos y un cierto grado de sofisticación en las respuestas a las perturbaciones del proceso. Los microcontroladores actúan como los cerebros de la maquinaria de fabricación y los dispositivos electrónicos de consumo. El control de procesos involucra aplicar tecnología a una operación que transforma a la materia prima en un producto terminado. Casi todo lo que usted usa o consume, ha pasado por algún tipo de control de proceso automatizado en su producción. Los controles de procesos automatizados mejoran la productividad y la terminación del producto, mientras reducen los costos de producción. Este texto intenta introducir los conceptos y características del control de procesos con microcontroladores, con experimentos prácticos sobre los siguientes temas: a) Escritura de un programa partiendo de un diagrama de flujo, para realizar un control de proceso secuencial. b) Uso de pulsadores, conteo de ciclos y procesos de E/S simples para trabajar con un sistema bajo control. c) Control de proceso continuo comenzando con control on-off, continuando con banda diferencial con múltiples niveles de acción. d) Control Proporcional Integral Derivativo (PID) de un pequeño sistema de calefacción de escritorio. e) Control temporizado de los anteriores e introducción a la adquisición y almacenamiento de datos (data logging). El hardware necesario en los experimentos para simular los procesos se ha mantenido en el mínimo indispensable. Si bien el microcontrolador es el cerebro del proceso, no puede ser el músculo. Las aplicaciones reales necesitan que el microcontrolador lea y controle una gran variedad de dispositivos de entrada y salida (E/S). Se usan simples pulsadores montados en una protoboard para simular la acción de interruptores mecánicos y electromecánicos que se encuentran en la industria. Diodos emisores de luz visible (LEDs), pequeños ventiladores y resistores de baja potencia simulan guarda motores y equipamiento de alta tensión (HVAC). La información incluida en los experimentos le ayudará a comprender la interfaz eléctrica para conectar dispositivos de E/S del mundo real al BASIC Stamp. La naturaleza física de los elementos en un sistema determina el modo de acción de control más apropiado. La dinámica de un proceso incluye un estudio de la relación entre las perturbaciones en las entradas y las correspondientes acciones en las salidas, de acuerdo a las variables medidas. Es difícil Página iii

6 Prefacio comprender la dinámica de un proceso sin ser capaz de ver esta relación. Para los autores, esto definió la necesidad de desarrollar una interfaz gráfica para el BASIC Stamp; culminando en la creación y distribución del StampPlot Lite. Este software permite graficar valores analógicos y digitales y almacenar datos. StampPlot Lite es usado en casi todos los experimentos, y le será especialmente útil cuando investigue los distintos modos de control de procesos. También se muestran las imágenes de las pantallas en el libro. Este libro es una segunda edición donde hemos intentado mejorar a la primera. Algunos cambios y modificaciones incluyen: a) Agregado de la 7 ma sección, sobre control temporizado (basado en el tiempo). b) Reescritura de la sección de control PID para demostrar y explicar mejor la teoría. c) Agregado del circuito y teoría sobre sample-and-hold (muestra y retención) con FET y PWM. d) Reescritura de numerosos programas de ejemplo, incluyendo más diagramas de flujo y explicaciones. Agradecemos a nuestros editores Ms. Cheri Barrall y Dale Kretzer, y por supuesto a Ken Gracey y a Russ Miller de Parallax por sus revisiones y mejoras a este texto. Además, agradecemos al Dr. Clark Radcliffe de la Michigan State University por su revisión detenida. Muchos clientes de área educativa de Parallax nos proveyeron sus recomendaciones para esta segunda revisión. Los autores son instructores en Southern Illinois University en Carbondale en el programa de Electronic Systems Technologies y además socios en la compañía de software SelmaWare Solutions. Visite el sitio web para encontrar ejemplos del uso de StampPlot Pro específicamente creados para los lectores de este libro. Lo invitamos a enviarnos sus comentarios. Por favor contáctenos mediante nuestros sitios web y envíe todos los errores que encuentre en este libro a Parallax a la dirección aalvarez@parallaxinc.com, así podremos corregirlos en la próxima revisión. Will Devenport y Martin Hebel Southern Illinois University, Carbondale Electronic Systems Technologies -- y -- SelmaWare Solutions Página iv

7 Prefacio Destinatarios y Guías para Profesores Este texto se escribió para alumnos mayores de 17 años. No se tiene pensado realizar una Guía para los Profesores.. Resolver los experimentos y ejercicios de este libro, no representa una gran dificultad técnica, y puede lograrse con un poco de paciencia. Derechos de Copia y Reproducción Los libros de Stamps en Clase tienen derecho de copia Parallax Parallax le garantiza a cada persona derechos condicionales de descargar, duplicar y distribuir este texto sin nuestro permiso. La condición es que este texto o cualquier parte de él, no debería ser duplicada para uso comercial, resultando en gastos para el usuario, más allá del costo de la impresión. Es decir, nadie deberá lucrar por la duplicación de este texto. Preferentemente, la duplicación no tendrá costo para el estudiante. Cualquier institución educativa que desee producir duplicados para los estudiantes, puede hacerlo sin nuestro permiso. Este texto también está disponible en formato impreso por Parallax. Debido a que imprimimos el texto en cantidad, el precio al cliente es a menudo menor que el de una típica duplicación xerográfica. Este texto puede ser traducido a cualquier otro idioma, con el permiso previo de Parallax, Inc. Traducción Traducido y adaptado al castellano por Arístides A. Alvarez. Corrección y edición de la traducción: Ana M. Lusi y Arístides L. Alvarez. Si encuentra errores en el texto, contáctese con nosotros, para poder mejorar la calidad de la documentación en castellano. aalvarez@parallaxinc.com Sitios web en Castellano: Página v

8 Experimento 1: Diagramas de Flujo y StampPlot Lite Experimento 1: Diagramas de Flujo y StampPlot Lite Un diagrama de flujo es una representación gráfica detallada que muestra la naturaleza y secuencia paso a paso de una operación. Se puede hacer un diagrama de flujo de cualquier tarea diaria, como conducir hasta el supermercado, o ir al colegio. Cuántos pasos están involucrados en esta simple tarea? Cuántas decisiones se toman hasta llegar al supermercado o al colegio? Se puede hacer el diagrama de flujo de una operación formal, cocinar bizcochos por ejemplo, ya sea un proceso a pequeña escala en su cocina o a gran escala en una fábrica. Y por supuesto, se puede hacer un diagrama de flujo que tenga en cuenta los pasos y decisiones necesarios para que la tarea sea llevada a cabo por una computadora o un microcontrolador. Un proceso relativamente simple normalmente es fácil de comprender y fluye en forma lógica desde el principio hasta el final. En el caso de cocinar bizcochos, los pasos involucrados son bastante simples. Una receta normalmente requiere que se mezclen los ingredientes necesarios, se armen los bizcochos y se cocinen apropiadamente. Hay que tomar varias decisiones: Están bien mezclados los ingredientes? Está precalentado el horno? Se cocinaron los bizcochos el tiempo necesario? A medida que el proceso se vuelve más complejo, sin embargo, es más difícil diagramar el orden de los eventos necesarios, para llegar a un final exitoso. Un programa en un BASIC Stamp puede tener muchísimos pasos y bifurcaciones if - then. Puede ser difícil seguir el flujo del programa, si solamente observáramos el código. Un diagrama de flujo se construye con unos símbolos gráficos especiales que representan acciones, funciones, y equipamiento usado para lograr un resultado específico. La Tabla 1.1 muestra los símbolos y su uso. Tabla 1.1: Símbolos de Diagramas de Flujo Inicio / Fin indica el inicio y el final de un programa o proceso. Proceso indica un paso que debe ser cumplido. Entrada / Salida indica que el proceso requiere una entrada o provee una salida. Página 6 Control Industrial Versión 1.1

9 Experimento 1: Diagramas de Flujo y StampPlot Lite Decisión indica que el proceso tiene la posibilidad de tomar distintas direcciones de acuerdo a una condición. Normalmente, tiene la forma de una desigualdad verdadera o falsa. Línea de flujo es usada para mostrar la dirección del flujo entre símbolos. Conector es usado para mostrar una conexión entre puntos de un mismo diagrama, o diferentes diagramas de flujo. Subrutina o subproceso indica el uso de una rutina o proceso definido. Ejemplo 1: Ajuste de la Temperatura de la Ducha Tomemos como ejemplo el diagrama de flujo de una tarea diaria: ajustar la temperatura de una ducha. El proceso de ajustar la temperatura del agua involucra varios pasos. Primero se abren las canillas de agua fría y caliente, esperamos un rato para que se estabilice la temperatura del agua, la probamos y tomamos algunas decisiones para realizar los ajustes necesarios. Si la temperatura del agua es demasiado fría, abrimos más la canilla de agua caliente y probamos nuevamente. Si el agua está demasiado caliente, se abre más la del agua fría. Una vez que realizamos cada ajuste, vamos al punto donde esperamos unos segundos antes de probar nuevamente. Por supuesto no tuvimos en cuenta el caso cuando las canillas están completamente abiertas. Se pueden agregar pasos en el proceso de ajuste de temperatura para corregir esta condición. La Figura 1.1 muestra un diagrama de flujo de este proceso. Este ejemplo demuestra un proceso que puede ser usado para ajustar la temperatura, pero serían estos los pasos para un programa de un microcontrolador? Seguro! Las canillas podrían ser ajustadas por servos, y la temperatura del agua podría determinarse con un sensor. En la mayoría de los casos, un proceso simple para nosotros puede ser bastante complejo para un microcontrolador. Tome el ejemplo de dar la vuelta a la esquina conduciendo un automóvil. Puede hacer una lista de las entradas que procesamos mientras realizamos el giro? Control Industrial Versión 1.1 Página 7

10 Experimento 1: Diagramas de Flujo y StampPlot Lite Figura 1.1: Ejemplo de la Temperatura de la Ducha Página 8 Control Industrial Versión 1.1

11 Experimento 1: Diagramas de Flujo y StampPlot Lite Ejemplo 2: Contador de Cinta Transportadora Miremos un caso real y desarrollemos un diagrama de flujo para él. En una fábrica, los materiales se empacan en cajas y se envían a una de dos bahías de carga, donde aguardan los camiones. Cada camión puede transportar 100 cajas. A medida que llegan las cajas, los trabajadores las colocan en el primer camión. Cuando el camión se llena, las cajas deben ser desviadas hacia el segundo camión, mientras el camión que está cargado se retira y deja su lugar para otro vacío. Además, en caso de emergencia o que exista un problema, debe haber una forma de detener la cinta transportadora. El aspecto físico de esta disposición se muestra en la Figura 1.2. El motor que mueve la cinta está rotulado como MOTOR1. El sensor que detecta el paso de las cajas está rotulado como DETECTOR1. La palanca que direcciona las cajas hacia uno y otro camión está rotulado DESVIADOR1. El botón de parada de emergencia está rotulado PARAR1. Figura 1.2: Ejemplo del Contador de Cinta Transportadora Control Industrial Versión 1.1 Página 9

12 Experimento 1: Diagramas de Flujo y StampPlot Lite Hagamos una lista ordenada con una descripción breve de lo que debería ocurrir: Encender el motor de la cinta transportadora. Contar las cajas a medida que pasan. Cuando hayan pasado 100 cajas, mover el desviador a la posición opuesta. Cuando se presione el botón de emergencia, detener la cinta. Ahora que conocemos los pasos básicos involucrados, desarrollemos un diagrama de flujo para el proceso. Comencemos mirando el diagrama de flujo de la Figura 1.3. Observe la ubicación del recuadro de E/S que controla el botón de parada de emergencia, PARAR1. el botón se revisa en cada ciclo. Qué sucedería si lo hubiésemos puesto después del recuadro de decisión que controla si se contaron 100 cajas? Cuánto tiempo pasaría desde que se presiona el botón hasta que se detuviese la cinta? Este diagrama de flujo describe todo lo que nuestro programa debe hacer? Definitivamente no, pero es un buen comienzo determinar el flujo general del proceso. Observe el recuadro de Proceso "Contar cajas con DETECTOR1". Cómo se realiza esto exactamente? Necesitaríamos desarrollar un diagrama de flujo para describir solamente esta rutina. Si un proceso necesita más detalle, podríamos reemplazar el recuadro de Proceso con uno de Sub-Proceso como se muestra en la Figura 1.4. Figura 1.4: Recuadro de Sub-proceso Qué tan complicado es contar las cajas que pasan por el detector? Si DETECTOR1 se activa yendo a nivel bajo, contamos cuando baja? Cuando el detector permanece en nivel bajo, cómo evitamos que cuente nuevamente, la próxima vez que el programa pasa por ese punto? Qué sucede si la caja vibra sobre la cinta transportadora, a medida que atraviesa el haz de nuestro detector? Cómo evitamos contar varias veces la misma caja? Las respuestas pueden no ser tan simples como parece. Incluso cuando se realiza una tarea tan simple como contar las cajas que pasan, muchas variables deben ser tenidas en cuenta. Página 10 Control Industrial Versión 1.1

13 Experimento 1: Diagramas de Flujo y StampPlot Lite Figura 1.3: Diagrama de Flujo de la Cinta Transportadora Control Industrial Versión 1.1 Página 11

14 Experimento 1: Diagramas de Flujo y StampPlot Lite Otra consideración es la salida de nuestro detector. Podemos medir directamente la salida usando una de las entradas del BASIC Stamp, o se necesita algún circuito para acondicionar la señal primero? Consideremos ahora una salida en nuestro ejemplo de la cinta transportadora. Cómo encenderemos el motor? Es muy dudoso que la salida de 5 Volts, con escasos miliamperes del BASIC Stamp sea capaz de alimentar directamente un motor con suficiente potencia para mover una cinta transportadora. Cómo acondicionaremos una salida del BASIC Stamp para controlar una carga de mayor corriente y tensión? Estos temas se irán desarrollando a medida que trabaje en los capítulos de este manual. Lo que nos parece simple de hacer como humanos, puede requerir algunos algoritmos sofisticados si queremos realizarlo con un microcontrolador. Usaremos los componentes electrónicos disponibles, un módulo BASIC Stamp, y la Plaqueta de Educación, para simular algunos procesos de control industrial complejos. Página 12 Control Industrial Versión 1.1

15 Experimento 1: Diagramas de Flujo y StampPlot Lite Ejercicios Ejercicio 1: Diseño de Diagramas de Flujo Dibuje un diagrama de flujo que encienda un calentador por debajo de 100 grados y lo apague por encima de 120 grados. Ejercicio 2: Circuito de LED que Titila Usaremos un circuito simple para demostrar el proceso de un diagrama de flujo y armaremos el programa que cumpla la tarea. Deberá armar el circuito que se muestra en la Figura 1.5. Se necesitarán los siguientes componentes para este experimento: (1) LED, verde (2) resistores 220-Ohm (1) resistor 10K-Ohm (1) pulsador (1) potenciómetro multivueltas de 10K-Ohm (1) capacitor 1 uf (varios) cables de interconexión Figura 1.5: Ejercicio 2, Esquema del Circuito para LEDs que Titilan Control Industrial Versión 1.1 Página 13

16 Experimento 1: Diagramas de Flujo y StampPlot Lite El circuito que está armando consta de un pulsador como dispositivo de entrada y un LED como dispositivo de salida. Este es el proceso que queremos realizar: mientras el pulsador (PB1) esté presionado, hacer titilar el LED (LED1) cinco veces en 10 segundos. El diagrama de flujo de nuestro proceso se muestra en la Figura 1.6. Veamos algunos detalles del diagrama de flujo. Nuestro bucle principal es bastante simple. En el recuadro Inicializar Variables, definiremos todas las variables necesarias y fijaremos sus valores de salida iniciales (LED apagado), luego entra en un bucle hasta que se presione PB1, en ese caso llama a la subrutina, titilar_led1. Nuestra subrutina no comienza con "Inicio, sino con el nombre del proceso, de forma que podamos identificarla. El diagrama de flujo describe un proceso que se repetirá cinco veces, encendiendo y apagando nuestro LED durante un segundo cada vez. Figura 1.6: Ejercicio 2. Diagrama de Flujo del LED que Titila Ahora que tenemos un diagrama de flujo que describa el proceso, cómo hacemos el programa en PBASIC? Podemos sensar PB1 usando la instrucción in. Tenemos dos formas de llamar a nuestra subrutina. Si la condición es verdadera (1), podemos saltar a nuestra subrutina directamente usando la instrucción if-then. Esta podría tratarse igual que otra instrucción PBASIC llamada goto. Una vez ejecutada la subrutina, necesitaríamos saltar con goto hacia el bucle principal. O, si la condición es falsa (0), podríamos saltar hacia la rutina principal desde el if-then, y usar un comando gosub para saltar a la subrutina cuando la condición sea verdadera. Luego Página 14 Control Industrial Versión 1.1

17 Experimento 1: Diagramas de Flujo y StampPlot Lite podemos usar return al terminar de ejecutarla. En nuestra subrutina titilar_led1, necesitamos un bucle que se repita cinco veces. Las opciones para llevar a cabo esta tarea pueden incluir el uso de una variable que incrementaremos en cada repetición, o el uso de la instrucción for-next que haría todo el trabajo por nosotros. El diagrama de flujo describe los pasos generales involucrados en la realización del proceso. Se puede usar cualquier código siempre y cuando se complete exactamente el proceso descripto. El mismo diagrama de flujo puede ser usado con muchos lenguajes o sistemas y hasta incluso con humanos. El Programa 1.1 es una forma de escribir el código para nuestro proceso del LED titilante. Ingrese el programa en el BASIC Stamp Editor, descárguelo en el BASIC Stamp, y presione el pulsador del circuito que construyó. Si todo funciona correctamente, el LED titilará cinco veces después de presionar el pulsador. 'Programa 1.1, Ejemplo de LED que titila cnt var byte 'Una variable para contar pb1 var in1 'PB1 está en P1 led1 con 4 'LED1 está en P4 input pb1 output led1 low led1 'Configura a P1 como entrada 'Configura a P4 como salida 'Apaga el LED bucle: if pbl = 0 then bucle ' No se presionó? Regresa al inicio gosub titilar_led1 'Si se presionó, ejecuta la subrutina goto bucle 'Después de regresar, salta al inicio titilar_led1: for cnt = 1 to 5 high led1 pause 1000 low led1 pause 1000 next return 'Subrutina para hacer titilar al LED Configura el bucle para 5 repeticiones 'Enciende el LED Espera un segundo Apaga el LED Espera un segundo Repite el bucle hasta terminar las 5 repeticiones Regresa a la instrucción siguiente de donde fue llamada la subrutina Desafío de Programación Haga el diagrama de flujo y el programa para un proceso donde el LED deba titilar 4 veces por segundo, mientras el pulsador NO esté presionado. Control Industrial Versión 1.1 Página 15

18 Experimento 1: Diagramas de Flujo y StampPlot Lite Ejercicio 3: Datos Analógicos En muchos casos un proceso involucra el análisis y la respuesta a datos analógicos. Los datos digitales involucran dos posibilidades: encendido y apagado (1 y 0). Esto se puede comparar a los interruptores comunes de las luces de nuestras casas. La luz está encendida o apagada. Los datos analógicos, por el contrario, involucran un rango continuo de valores. Algunos ejemplos incluyen la regulación de la temperatura del agua que sale por la ducha o la temperatura de la calefacción. Hay varios métodos para ingresar datos analógicos en un microcontrolador, tales como usar un conversor analógico-digital (A/D) que convierte los valores analógicos en digitales, para que puedan ser procesados numéricamente. Otro método usado por el BASIC Stamp es una red resistor/capacitor (RC) para medir el tiempo de carga o descarga de un capacitor. Variando el valor de la resistencia, podemos modificar y medir el tiempo que necesita el capacitor para descargarse. En este experimento, la resistencia se modifica manualmente ajustando un resistor variable. Pero el dispositivo podría ser más sofisticado, como un fotorresistor que cambia su resistencia en función de la iluminación, o un sensor de temperatura. Volveremos a tratar datos analógicos en secciones posteriores, pero ahora realicemos un simple experimento de control de proceso usando un valor analógico. Agregue la red RC que se muestra en la Figura 1.7 al circuito del experimento anterior. Figura 1.7: Esquema del circuito de Datos Analógicos agregado en el Ejercicio 3 Página 16 Control Industrial Versión 1.1

19 Experimento 1: Diagramas de Flujo y StampPlot Lite RCTIME pin, estado, resultvariable Referencia Rápida de Comandos PBASIC: RCTime. Pin es el pin de E/S conectado a la red RC. Estado es la tensión de entrada de ese pin. Resultvariable es una variable normalmente de tamaño word que almacena el resultado del comando. El comando PBASIC que usaremos para leer el valor analógico del potenciómetro es rctime. Un segmento de código típico para leer el potenciómetro es el siguiente: high 7 pause 10 rctime 7, 1, pot Para leer el potenciómetro, la rutina debe realizar los siguientes pasos: +5 V (HIGH=ALTO) se aplican a ambos terminales del capacitor para descargarlo. El BASIC Stamp realiza una pausa suficientemente larga para asegurarse que el capacitor esté completamente descargado. Cuando se ejecuta rctime, el Pin 7 se vuelve una entrada. El Pin 7 leerá inicialmente un estado alto (1) debido a que el capacitor descargado se comporta como un corto circuito. A medida que el capacitor se descarga a través del resistor, cae la tensión del Pin 7. Cuando la tensión en Pin 7 llega a 1.4 V (cayendo), el estado de la entrada pasa a ser bajo (0), deteniendo el proceso y almacenando un valor en pot proporcional al tiempo requerido para cargar el capacitor. A mayor resistencia, mayor tiempo necesitará el capacitor para cargarse; por lo tanto, mayor será el valor de pot. De esta forma, podemos adquirir un valor analógico de un dispositivo de entrada simple. Escribamos un programa de control de proceso que use este tipo de entrada. Nuestro proceso monitoreará la temperatura para encender un calentador a menos de 100 grados y lo apagará a más de 120 grados. El potenciómetro representará un sensor de temperatura y el LED indicará el comportamiento del supuesto calentador. Usaremos la ventana debug para mostrar nuestra temperatura y el estado del calentador. El valor máximo del potenciómetro, con esta combinación de resistor y capacitor, puede llegar a 5000, así que lo dividiremos por 30 para obtener un rango más razonable. Control Industrial Versión 1.1 Página 17

20 Experimento 1: Diagramas de Flujo y StampPlot Lite Ingrese y ejecute el Programa 1.2. Controle los valores de la ventana debug mientras ajusta el potenciómetro y observe especialmente qué ocurre cuando el valor sube por encima de 120 o cae por debajo de 100. 'Programa 1.2, Calentador simple LED1 VAR OUT4 'LED1 está en P4 RC CON 7 'Red RC en Pin 7 Temp VAR WORD 'Temp es una variable para almacenar resultados OUTPUT 4 LED1 = 1 Principal: GOSUB LeeTemp GOSUB ControlaTemp PAUSE 250 GOTO Principal LeeTemp HIGH RC PAUSE 10 RCTIME RC, 1, Temp Temp = Temp/30 DEBUG "Temp = ",dec Temp, CR RETURN 'configura el LED como salida 'Inicia encendido 'Lee el potenciómetro como temperatura 'Controla el valor de la temperatura 'Lee el potenciómetro 'Ajusta el valor y 'lo almacena como Temp ControlaTemp: 'Si Temp > 100, o el calentador está encendido, 'controla si debería estar apagado IF (Temp > 100) OR (LED1 = 1) THEN ControlaApagado LED1 = 1 'Sino, enciende el calentador y muestra DEBUG "Calentador Encendido",CR ControlaApagado: 'Si Temp < 120 o el calentador está apagado, listo IF (Temp < 120) OR (LED1 = 0) THEN Listo LED1 = 0 'sino, lo apaga y muestra DEBUG "Calentador Apagado", CR Listo: RETURN Desafío de Programación Modifique el proceso (diagrama de flujo y programa) para que el LED indique el ciclo de trabajo de un aire acondicionado entre 70 y 75 grados (Fahrenheit). Página 18 Control Industrial Versión 1.1

21 Experimento 1: Diagramas de Flujo y StampPlot Lite Ejercicio 4: Uso del StampPlot Lite Si bien la ventana debug es muy útil para obtener datos e información del BASIC Stamp, puede ser difícil visualizar la información sin revisarla cuidadosamente. La temperatura está aumentando o disminuyendo? Qué tan rápido está cambiando? En qué momento cambió la salida? Alrededor de qué temperatura se repite el ciclo? Bienvenido al StampPlot Lite! StampPlot Lite (SPL) fue desarrollado específicamente para este libro. SPL acepta datos desde el BS2 de la misma forma que la ventana debug, solamente que SPL interpreta los datos y realiza una de cuatro acciones dependiendo de la estructura de los datos: Un valor se dibuja en una escala analógica en tiempo real. Un valor binario que comienza con % se dibuja como trazo binario en tiempo real. Cadenas que comienzan con! se interpretan como instrucciones de control y configuración para controlar el SPL. Cualquier otra cadena se muestra como mensaje en la parte superior del SPL. La regla principal del SPL es que cada línea debe terminar con un retorno de carro (13 o CR). Por favor revise el Apéndice A para una explicación más profunda del StampPlot Lite. Si aún no ha instalado StampPlot Lite, descárguelo de e instálelo en su computadora. Haga doble clic en el botón setup e instálelo en el directorio que usted elija. Miremos nuevamente el Programa 1.2, nuestro calentador simple, pero esta vez usando StampPlot Lite para poder visualizar mejor el proceso. El Programa 1.2 ha sido reescrito como Programa 1.3, para utilizar el StampPlot Lite (las líneas en negrita están agregadas / modificadas del programa 1.2). 'Programa 1.3; Calentador simple usando StampPlot Lite 'Configura StampPlot Lite PAUSE 500 DEBUG "!SPAN 50,150",CR 'Configura amplitud (span) DEBUG "!TMAX 60",CR 'Configura para 60 segundos DEBUG "!PNTS 500",CR '500 puntos de datos por gráfico DEBUG "!TITL Control de Calentador Simple ",CR 'Título del formulario DEBUG "!SHFT ON",CR 'Permite que el gráfico se desplace DEBUG "!TSMP ON",CR DEBUG "!PLOT ON",CR 'Comienza a dibujar DEBUG "!RSET",CR 'Reinicia (borra) el gráfico LED1 VAR OUT4 'LED1 está en P4 RC CON 7 'Red RC en Pin 7 Temp VAR WORD 'Temp es una variable para almacenar resultados Control Industrial Versión 1.1 Página 19

22 Experimento 1: Diagramas de Flujo y StampPlot Lite OUTPUT 4 LED1 = 1 Principal: GOSUB LeeTemp GOSUB ControlaTemp PAUSE 250 GOTO Principal LeeTemp HIGH RC PAUSE 10 RCTIME RC, 1, Temp Temp = Temp/30 DEBUG DEC Temp, CR DEBUG IBIN LED1,CR RETURN 'configura el LED como salida 'Inicia encendido 'Lee el potenciómetro como temperatura 'Controla el valor de la temperatura 'Lee el potenciómetro 'Ajusta el valor y 'lo almacena como Temp 'Envía el valor de la temperatura 'Envía el estado del LED ControlaTemp: 'Si Temp > 100, o el calentador está encendido, 'controla si debería estar apagado IF (Temp > 100) OR (LED1 = 1) THEN ControlaApagado LED1 = 1 'Sino, enciende el calentador y muestra DEBUG "Calentador Encendido",CR DEBUG "!USRS Calentador Encendido",CR 'Actualiza la barra de estado del SPL ControlaApagado: 'Si Temp < 120 o el calentador está apagado, listo IF (Temp < 120) OR (LED1 = 0) THEN Listo LED1 = 0 'sino, lo apaga y muestra DEBUG "Calentador Apagado", CR DEBUG "!USRS Calentador apagado",cr 'Actualiza la barra de estado del SPL Listo: RETURN Descargue el programa en su BASIC Stamp y siga estas instrucciones para usar el StampPlot Lite. Ejecute su StampPlot Lite usando el botón de Inicio de Windows y siguiendo la siguiente secuencia Programas/StampPlot/StampPlot Lite. Escriba y descargue el Programa 1.3 en su BASIC Stamp. Cierre la ventana azul de debug del editor del BASIC Stamp. Seleccione el puerto COM apropiado en el StampPlot Lite y haga clic en 'Connect.' Reinicie el BASIC Stamp presionando el botón Reset de la Plaqueta de Educación. Ahora está listo para usar este software único. Página 20 Control Industrial Versión 1.1

23 Experimento 1: Diagramas de Flujo y StampPlot Lite En este punto debería ver como se dibujan los datos en la pantalla. Ajuste el potenciómetro de 10K-Ohm con sus dedos o un destornillador pequeño. La línea analógica muestra el valor del potenciómetro. El trazo digital de la parte superior muestra el estado del LED indicador. La Figura 1.8 es un ejemplo del gráfico que se obtuvo con este mismo circuito. Figura 1.8: Gráfico del StampPlot Lite para el Ejercicio 4 Calentador encendido Observe la relación entre el valor analógico y la conmutación de la salida digital. Use los controles del StampPlot Lite para familiarizarse con sus funciones y características. Analice el Programa 1.3 y observe los ajustes de configuración y los datos enviados al software utilitario. Vea el Apéndice A si tiene problemas para entender el funcionamiento del StampPlot Lite. Desafío de Programación Modifique el desafío del aire acondicionado del Ejercicio 2, para que use el StampPlot Lite. Configure su programa para transmitir datos aproximadamente cada 0,5 segundos. Calcule la cantidad de puntos de datos necesarios para llenar la pantalla en un tiempo máximo de 60 segundos. Ejecútelo y vea si funciona. Ahora por diversión! Escriba y descargue el siguiente programa. El potenciómetro simula una ducha de un solo grifo (mezcladora). Ajuste la temperatura de la ducha para obtener 110 Fahrenheit constantes. Vea qué tan rápido puede Control Industrial Versión 1.1 Página 21

24 Experimento 1: Diagramas de Flujo y StampPlot Lite estabilizar la temperatura en ese valor. Presione el botón Reset de la Plaqueta de Educación e inténtelo nuevamente. 'PROGRAMA 1.4: Ajuste la ducha PuntoAjuste VAR BYTE TempAct VAR BYTE Dif VAR BYTE Temp VAR WORD RC CON 7 LED1 CON 4 PuntoAjuste = 110 PAUSE 500 DEBUG "!RSET",CR,"!SPAN 0,200",CR,"!TMAX 30",CR,"!PLOT ON",CR DEBUG "!TSMP ON",CR,"!MAXS",CR,"!PNTS 100",13 DEBUG "!USRS Ajuste la temperatura a ",DEC PuntoAjuste,CR Principal: HIGH RC PAUSE 10 RCTIME RC,1,Temp Temp = Temp/ 30 IF Temp > TempAct THEN MasAlta IF Temp < TempAct THEN MasBaja GOTO Display MasAlta: DIF = Temp - TempAct/5 TempAct = TempAct + Dif GOTO Display MasBaja: Dif = TempAct - Temp/5 TempAct = TempAct - Dif Display: LOW LED1 DEBUG DEC TempAct,CR IF TempAct <> PuntoAjuste THEN SkipBeep DEBUG " AJUSTADA!",CR,"!BELL",CR HIGH LED1 SkipBeep: PAUSE 250 GOTO Principal Página 22 Control Industrial Versión 1.1

25 Experimento 1: Diagramas de Flujo y StampPlot Lite Preguntas y Desafío 1. Mencione una actividad humana cotidiana que involucre una decisión. Liste los pasos necesarios para llevar a cabo ese proceso y las decisiones que deben tomarse. 2. Desarrolle un diagrama de flujo simple para el proceso de la Pregunta Mencione un ejemplo de un proceso electrónico en su hogar o escuela (tal como el control de un horno microondas, un reloj despertador, etc.). Desarrolle un diagrama de flujo simple que describa el proceso. 4. Desarrolle el diagrama de flujo y el código para los siguientes procesos: El potenciómetro simula un sensor de temperatura. Si la temperatura excede 100 grados Fahrenheit, enciende la alarma (LED). La alarma no se apaga hasta que se presiona el botón. 5. Modifique el programa de la Pregunta 4 de forma que use StampPlot Lite para mostrar la temperatura, el bit de alarma y el estado de la alarma. Control Industrial Versión 1.1 Página 23

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27 Experimento 2: Acondicionamiento de Señal de Entrada Digital Experimento 2: Acondicionamiento de Señal de Entrada Digital El control de procesos depende de la obtención de información de entrada, su evaluación y la ejecución de la acción correspondiente. En control industrial, la mayoría de las veces la información de entrada involucra el monitoreo de dispositivos de campo que admiten dos estados posibles. Un interruptor es un ejemplo común de dispositivo de dos estados. O está abierto o está cerrado. Los interruptores pueden controlar una operación de tres formas. Una podría ser si conectamos directamente una carga al interruptor, controlando toda la corriente y la tensión de la carga. También podemos conectarlo a la entrada de un relé. En este caso, el interruptor controla con poca potencia el circuito de entrada del relé, mientras que la potencia es controlada por el circuito de salida. El estado encendido / apagado (on/off) del interruptor también podría proveer una señal digital a la entrada de un controlador programable. Cuántos interruptores usó hoy? Y, qué procesos afectó con la acción de dichos interruptores? La tabla 2.1 lista unas pocas posibilidades, comenzando por el principio del día: Tabla 2.1: Interruptores que podría haber usado al principio del día. Estado del Interruptor Resultado Primero podría presionar el botón SNOOZE de su La alarma se apaga y... 5 minutos más para dormir! reloj despertador. Luego, tropezando al entrar al baño, prende la luz. Ay! Apaga rápidamente la luz porque lastima la vista. Ahora, en la cocina, prende la cafetera, presiona la El desayuno está listo. Y, quién sabe si la luz del tostadora de pan y programa su microondas. Abre el refrigerador realmente se apaga cuando se cierra la refrigerador y la luz se enciende. puerta? Enciende el termostato. Calefacciona o refrigera, según su elección Enciende su TV, cambia de canal, sube el volumen. Los interruptores del frente del TV tienen la misma función que los del control remoto que se transmiten por un LED infrarrojo. Hace una llamada. Levanta el auricular y espera el tono. El interruptor que el auricular normalmente mantiene Presiona los botones del número de teléfono. presionado ahora se encuentra en la posición descolgado. Cada interruptor del teclado genera una combinación de tonos específica. Enciende su PC. Enciende el monitor. Clic con el mouse Estos son los tres más obvios. Hay muchos más para revisar su . interruptores detrás de escena en su PC. Ha presionado más de 15 interruptores y aún no ha dejado su casa! Algunos de los interruptores listados en la Tabla 2.1 tienen control directo de la continuidad eléctrica de las cargas involucradas. Por ejemplo, el interruptor de la luz del baño controla el flujo real de la corriente que Control Industrial Versión 1.1 Página 25

28 Experimento 2: Acondicionamiento de Señal de Entrada Digital circula por las lámparas. El termostato es un ejemplo de un interruptor que opera un sistema de baja tensión para controlar un relé de la calefacción o aire acondicionado. La mayoría de los interruptores de la Tabla 2.1, probablemente proveen una señal digital de estado alto o bajo, que es monitoreada por un sistema de control electrónico. Es el estado de esta señal de entrada el que es evaluado para determinar el estado apropiado de las salidas involucradas. El botón "snooze" del reloj despertador no abre físicamente el circuito de la alarma. Cuando usted lo presiona, el cambio momentáneo de estado es reconocido por un circuito programable. Como resultado, el programa le ordena a la salida que se apague y agregue cinco minutos a la hora programada en la alarma. El botón "start" de su microondas no conduce en realidad la corriente que alimenta el magnetrón, la luz interior y el ventilador. Sin embargo, al presionarlo se genera una entrada que hace que el microcontrolador del horno active los relés que encienden esas cargas. A menudo pensamos en los interruptores como dispositivos mecánicos que establecen e interrumpen la continuidad entre dos puntos de un circuito. En el caso de los pulsadores manuales y los interruptores mecánicos mostrados en la Figura 2.1, este es exactamente el caso. Figura 2.1: Varios Pulsadores Manuales e Interruptores Mecánicos La Tabla 2.2 muestra la representación esquemática de varios interruptores industriales. Los símbolos se dibujan para representar el estado normal del interruptor. Estado normal se refiere al estado de reposo o Página 26 Control Industrial Versión 1.1

29 Experimento 2: Acondicionamiento de Señal de Entrada Digital sin activar del interruptor. Los pulsadores que están en el kit de componentes para este libro son Normalmente Abiertos (N.O. es la sigla en inglés). Al presionar el botón, se produce un corto circuito entre los contactos. La resistencia va desde el valor de circuito abierto que es cercano a infinito, a un valor muy cercano a cero. Tabla 2.2: Representación Esquemática de Varios Interruptores Industriales Pulsador Límite Mecánico Interruptor Proximidad de Relé Normal ormal- mente Cerrado Normal- mente Abierto Mientras que el concepto de interruptor es muy simple, parece no haber límites para los diseños físicos que encontrará en aplicaciones de control industrial. Los interruptores también pueden ser diseñados como Normalmente Cerrados (N.C.); se encuentran cerrados en reposo y sus contactos se abren cuando son activados. Como técnico, programador, o diseñador de sistemas, debe estar al tanto de la posición Normal (de reposo) de un interruptor. Control Industrial Versión 1.1 Página 27

30 Experimento 2: Acondicionamiento de Señal de Entrada Digital Figura 2.2: Esquemas de Interruptores Pulsadores Figure 2.2a Figure 2.2b Entrada Digital (TTL, CMOS, ECL, etc.)? Los dispositivos lógicos se fabrican con diferentes procesos que hacen que operen a distintas tensiones. La hoja de datos del fabricante muestra los valores críticos para cada dispositivo. Los Valores Máximos Absolutos son las tensiones y corrientes que no deben excederse para evitar dañar o destruir al chip. Los pines de E/S del BASIC Stamp II no deberían exceder de 0,6 V o Vdd+0,6 V (5,6V) con respecto a Vss. La transición entre el estado lógico alto y bajo está especificada en las características de corriente continua (DC) de la hoja de datos. Una tensión de 0,2 Vdd (1 V en el BASIC Stamp II) se considera como un cero, y una de 0,45 Vdd (2,25 V) o superior, garantizará un estado alto. Hay un área gris entre estas dos tensiones donde se producirá la transición. Depende de la temperatura y la tensión de la fuente la ubicación del punto donde ocurrirá la transición. Normalmente se producirá a 1.4 Volts. Los pines de entrada del BASIC Stamp no detectan cambios de resistencia entre los contactos del interruptor. Estas entradas esperan niveles de tensión apropiados que representen un estado lógico alto o bajo. Idealmente, estas tensiones deberían ser +5 Volts para un nivel lógico alto (1) y 0 Volts para un nivel lógico bajo (0). Para convertir los dos estados resistivos del interruptor en entradas aceptables, se debe colocar en serie con un resistor conectado a la fuente de tensión de +5 Volts del BASIC Stamp. Esto forma un circuito divisor de tensión en el cual el estado resistivo del interruptor se compara con el valor resistivo del resistor de referencia. La Figura 2.2 muestra las dos posibilidades para nuestro simple interruptor pulsador N.O. (normalmente abierto). La Figura 2.2a entregará +5 Volts en el pin de entrada cuando es presionado. Cuando el interruptor está abierto, no tiene continuidad; por lo que no circula corriente a través del resistor de 10K y el pin de entrada queda conectado a masa. Página 28 Control Industrial Versión 1.1

31 Experimento 2: Acondicionamiento de Señal de Entrada Digital Resistor de Referencia: El resistor fijo de 10K-Ohm en las Figuras 2.2a y 2.2b es necesario para obtener niveles lógicos variables. Está conectado en serie con el interruptor. Su valor debe ser mucho mayor que la resistencia del interruptor cerrado y mucho menor que la resistencia del interruptor abierto. Cuando el interruptor está abierto en la Figura 2.2a, el resistor no recibe tensión y el punto de entrada es llevado a masa. En la Figura 2.2b, el circuito abierto hace que la entrada quede fijada a +5 Volts. Debe tener en cuenta estos resistores (pull-up y pull-down) siempre que trabaje con interruptores mecánicos o electrónicos. En la Figura 2.2b, al cerrar el interruptor se pone a masa el pin de entrada. Cero Volts es un nivel lógico bajo. Cuando el interruptor se abre, no hay caída de tensión sobre el resistor de 10K-Ohm y la tensión en la entrada es +5, un nivel lógico alto. Los circuitos son esencialmente iguales, aunque los resultados obtenidos al operar sobre el interruptor son exactamente opuestos. Desde el punto de vista de la programación, es importante saber qué configuración se está utilizando. Control Industrial Versión 1.1 Página 29

32 Experimento 2: Acondicionamiento de Señal de Entrada Digital Ejercicios Ejercicio 1: Interruptor Básico Para comenzar una investigación sobre la programación de pulsadores, conecte dos como se muestra en la Figura 2.2 en la protoboard de la Plaqueta de Educación. Conecte la configuración de activo alto (Figura 2.2a) en el Pin 1 de E/S y la salida de la configuración activo bajo (Figura 2.2b) al Pin 2. Observe cuál es cual. Como se dijo anteriormente, esto es importante. La Figura 2.3 muestra la fotografía de cómo podría quedar montado este circuito en la Plaqueta de Educación. Figura 2.3: Fotografía del Montaje del Circuito de la Figura 2.2 Página 30 Control Industrial Versión 1.1

33 Experimento 2: Acondicionamiento de Señal de Entrada Digital El siguiente programa está escrito para usar el StampPlot Lite para mostrar el estado de los interruptores. El procedimiento será el mismo que para el Experimento 1, Diagrama de Flujo y StampPlot Lite. Primero, escriba el Programa 2.1. Puede omitir del programa todos los comentarios que comienzan con un apóstrofe ( ). 'Programa. 2.1: Detección del Estado de un Pulsador con StampPlot Lite DEBUG "!TITL Prueba de Pulsadores",CR INPUT 1 INPUT 2 PB1 VAR IN1 PB2 VAR IN2 ' Título para ventana StampPlot ' Configura P1 como entrada ' Configura P2 como entrada Bucle: PAUSE 100 ' Reduce velocidad del bucle DEBUG IBIN PB1, BIN PB2, CR ' Grafica el estado digital DEBUG DEC 0, CR ' Envía un 0 para lograr desplaz. de pantalla IF (PB1 = 1) and (PB2 = 0) THEN Ambos ' Verifica ambos botones IF PB1 = 1 THEN PB1_on ' Verifica si PB1 (activo alto) está presionado IF PB2 = 0 THEN PB2_on ' Verifica si PB2 (activo bajo) está presionado DEBUG "!USRS Estados normales - Ninguno presionado", CR ' Informa que ninguno está presionado GOTO Bucle PB1_on: ' Informa que PB1 está presionado DEBUG "!USRS Entrada 1 en nivel alto - PB1 está presionado ", CR GOTO Bucle PB2_on: DEBUG "!USRS Entrada 2 en nivel bajo GOTO Bucle ' Informa que PB2 está presionado - PB2 está presionado ", CR Ambos: ' Reporta que ambos están presionados DEBUG "!USRS PB1 alto y PB2 bajo - Ambos presionados", CR DEBUG "!BELL", CR ' Emite sonido. GOTO Bucle Control Industrial Versión 1.1 Página 31

34 Experimento 2: Acondicionamiento de Señal de Entrada Digital Ejecute el programa. DEBUG mostrará el estado de los interruptores y el valor digital de las entradas. Cierre la ventana de DEBUG y ejecute StampPlot Lite. Seleccione el puerto COM apropiado y seleccione las casillas de Connect y Plot Data. Presione el botón Reset de la Plaqueta de Educación y los trazos de In1 e In2 deberían comenzar a notarse en la pantalla. Su ventana debería verse similar a la de la Figura 2.4. Presione los pulsadores para familiarizarse con su sistema. Luego observaremos cómo funciona el programa. Figura 2.4: Pantalla Típica de StampPlot Controlando el estado de Pulsadores El propósito de este programa es ejecutar cierto código de acuerdo al estado (presionado o no) de los pulsadores. Este ejercicio simple introduce varias consideraciones a tener en cuenta cuando se trabaja con entradas digitales, se programan varias instrucciones if-then then, o se usan algunos operadores lógicos de PBASIC. Primero, in1 e in2 simplemente contienen el valor lógico de los pines de entrada: +5 V = 1 lógico y 0 V = 0 lógico. El pulsador activo alto PB1 entrega un 1 si está presionado. El pulsador activo bajo PB2 entrega un 0 cuando está presionado. El programa controla el estado lógico de las entradas; como programador, debe comprender como se relaciona esto con la condición de presionado o no presionado de los botones. Esto es evidente en la primer línea del programa donde se emplea un operador lógico AND. Página 32 Control Industrial Versión 1.1