SIMBOLOGÍA Y CODIFICACIÓN

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1 MSc. Edgar Carrera Automatización Industrial Pagina: 1 de 7 SIMBOLOGÍA Y CODIFICACIÓN INTRODUCCIÓN A los instrumentos de medición, de control y actuadores utilizados en automatización y robótica, más expresamente los utilizados en procesos industriales, tal es el caso de las fábricas de productos químicos, petroquímicos, alimentos, metalurgia, generadores de energía eléctrica, textiles, papel, cerámicos, y diferentes servicios como transporte, aeroespaciales, Aire acondicionado, etc., se les ha hecho corresponder una terminología propia, cada analista o propietario de la invención de determinada patente o proceso les asignaba un símbolo y un código de interpretación personal, en la década de 1970 esto inició a normalizarse. Fueron la SAMA (Scientific Apparatus Makers Association) y la ANSI/ISA (American National Standards Institute/Instrument Society of America), para el conteniente Americano y la DIN (Deutche Industrie Norme) y la UNE (Una Norma Española) entre otras, para el conteniente Europeo, que iniciaron a regir la utilización de los sistemas de designación, incluyendo la codificación y la simbología utilizarse en las aplicaciones industriales y de servicios en lo que ha control automático se refiere y que nos ocupa en la mayoría de aplicaciones en la actualidad. Respecto a los instrumentos o aparatos de control, manejamos específicamente tres tipos a saber: 1) Los equipos controladores analógicos que manejan aisladamente una etapa de un proceso, los venden para control de temperatura, caudal y presión, estas unidades de control son fabricadas en mayor escala en la industria Estadounidense y tienen su propia representación esquemática, por tal razón debemos manejar las normas de la Scientific Apparatus Makers Association (SAMA) y la Instrument Society of America (ISA). 2) Los controladores digitales que individualmente no han tenido mayor aceptación a excepciones tales como arrancadores de motores de uso exclusivo, donde se monitorea únicamente el arranque, paro y falla del motor, con lógica on/off o encendido/apagado traducido al código 0/1 que maneja la lógica o algebra booleana. 3) Y Los equipos híbridos que manejan señales digitales y analógicas entre los que tenemos las aplicaciones de los PLCs (Programmer Logic Controler) que en su mayoría son fabricados en Europa, por esta razón debemos utilizar las normas Europeas, por ejemplo cuando trabajemos autómatas OMROM utilizaremos las normas UNE, o sea Una Norma Española y con los autómatas o PLC Siemens utilizaremos las normas alemanas DIN, Deutsches Institut für Normung. NOTA DE APLICACIÓN EN CAMPO. Se recomienda al analista involucrado en el control de procesos que cuando le asignen una máquina o equipo con controles automáticos para su instalación, puesta en marcha, mantenimiento, operación o vigilancia, tenga a la mano el manual del fabricante y que ponga especial atención a la representación esquemática empleada, algunos fabricantes continúan a la fecha utilizando sus propios esquemas, diagramas y

2 MSc. Edgar Carrera Automatización Industrial Pagina: 2 de 7 símbolos, especialmente si tales equipos proceden de Latinoamérica o del resto de los contenientes tales como el asiático y africano. SIMBOLOGIA Necesitamos representar por medio de símbolos, los diferentes componentes, elementos, aparatos, sensores, transmisores, controladores, indicadores, registradores, actuadores y sus conexiones, sin dejar de lado, los programas que necesitan para el funcionamiento y control lógico en las distintas operaciones que realizan para lo cual fueron diseñados, esta simbología es utilizada tanto en el diseño como en la presentación final de planos o diagramas, para tener una efectiva comunicación tanto entre diseñadores como con las personas que utilizarán finalmente los equipos. DIAGRMACIÓN DE ELEMENTOS. La matriz No.1 muestra los elementos más utilizados en el diseño y presentación final de planos o diagramas en automatización y robótica industrial, este cuadro contiene la simbología estándar que se trabajará a lo largo del curso Se necesita también señalizar algunas características de los elementos, por tanto, utilizamos para interpretar y dibujar diagramas de control el significado de letras y símbolos, la matriz No., muestra la designación mediante letras y sus posiciones en la designación. TRABAJO DIRIGIDO No.1. Instrucciones: A continuación se le presentan un diagrama de sistemas de control, para cada símbolo coloque el nombre y comente al margen a que se refiere el diagrama y si en la industria guatemalteca tiene o no aplicación. Comente Aquí: Diagrama No. 1, para comentar en trabajo dirigido No.3

3 MSc. Edgar Carrera Automatización Industrial Pagina: 3 de 7 Matriz No. 1, Esquemas de elementos utilizados en automatización y robótica industrial, fuente: publicaciones ISA.

4 MSc. Edgar Carrera Automatización Industrial Pagina: 4 de 7 Matriz No. 2, Designación de letras y su ubicación en la simbología, fuente: publicaciones ISA.

5 MSc. Edgar Carrera Automatización Industrial Pagina: 5 de 7 CODIFICACIÓN Debido a que las maquinas o equipos de control tanto contralores analógicos como digitales utilizan procesadores y microprocesadores matemáticos, siendo su origen el sistema de numeración binario, toda el algebra de booleana, el participante de este curso debió haber manejado ya esta algebra, de lo contrario se le recomienda dedicar el tiempo extra necesario para su manejo. Utilizamos el código ASCII (American Standard Code for Information Interchange), la Matriz No. 3 presenta un listado de los elementos básicos representados por los sistemas de numeración decimal, octal, hexadecimal. Matriz No. 3, Elementos básicos representados en diversas codificaciones. Fuente: Código ASCII. CODIGO BCD Consiste en representar las cifras decimales en binario, utilizando cuatro (4) bits. DECIMAL = BCD = REPRESENTACION DE UN NUMERO MEDIANTE SUMATORIA Todo número se puede representar mediante la expresión: Número = a o xb o + a 1 xb 1 + a 2 xb a n xb n = Σa i xb i Donde: a es el coeficiente y b es la base i=0

6 MSc. Edgar Carrera Automatización Industrial Pagina: 6 de 7 Ejemplo No. 1 Representar el número decimal 555 en forma de sumatoria. Solución Puesto que la base es 10 y cada coeficiente es 5 tenemos entonces Número decimal = 5* x x10 0 = 5x100 +5x10 + 5x1 = 555 Ejemplo No. 2 Representar en Decimal el numero binario Solución Puesto que la base es dos y los coeficientes son y hay ocho posiciones, tenemos: Número decimal = 1x x x2 5 +1x2 4 +0x2 3 +1x x x2 0 Número decimal = 1x x64 + 1x32 + 1x16 + 0x8 + 1x4 + 1x2 + 0x1 = 182 COMPUERTA AND COMPUERTA OR COMPUERTA NOT TABLA DE VERDAD TABLA DE VERDAD TABLA DE VERDAD A B = AB A B = A+B A = A c APLICACIÓN DEL DIAGRAMA DE CONTACTOS, EL ALGEBRA DE BOOLE Y LOS PROGRAMAS DE LOS PLCs Función Lógica Símbolo de compuerta lógica Circuito de Contactos Algebra Boole S = a.b S = a+b

7 MSc. Edgar Carrera Automatización Industrial Pagina: 7 de 7 Una aplicación al programa en lista de instrucciones y diagrama escalera para PLCs Diagrama de Contactos Compuertas Lógicas Programa en lista de instrucciones y diagrama escalera para PLC Función lógica, se puede reducir por medio de mapas de Karnaugh