viernes, 22 de marzo de 2024

La función memoria

 La función memoria, se realiza con algunos dispositivos, utilizados en los automatismos secuenciales, para “discernir” entre acciones desarrolladas, que se presentan como estados con entradas iguales, pero con salidas diferentes.

La función memoria

Es muy probable que hayamos realizado circuitos, sin analizar que tienen la función memoria.

La válvula distribuidora hace la función memoria

La razón hay dos formas de realizar un circuito.

 .- La intuitiva en base a la experiencia.

.- La sistemática  el base a métodos de simplificación.

La segunda opción, se da en el estudio de los automatismos, llamamos automatismos a un conjunto de técnicas y tecnologías, para obtener el mejor circuito lógico, para que realice una tarea con una secuencia lógica prestablecida.

Va de cuento.

A principios de los años 80´s, el Centro Mexicano Francés del Conalep de la ciudad de Gómez Palacio, fue uno de los pocos lugares en México, donde se estudiaba los automatismos industriales.

En sus talleres se estudiaban los automatismos, y se realizaban ciclos neumáticos, hidráulicos y electromecánicos, utilizando “células lógicas”, bloques de memoria, y módulos secuenciadores.

Circuito de arranque y paro

En los circuitos eléctricos de control con relevadores, algunos de sus contactos, suelen hacer la función de memoria.

En el circuito clásico de arranque y paro, el estado 1 y el 3, encerrados con círculos en la “tabla de verdad”, tienen las mismas condiciones de entrada, pero la salida es diferente.

El contacto “A” en paralelo con el botón pulsador de arranque “b” , hace la función memoria.

Es como si al cerrarse el contacto en paralelo con el botón de arranque “a”, nos recordara que la bobina “ya se energizo”.

Relevador de automatización industrial

El relevador hace la función de una memoria monoestable, el contacto permanecerá cerrado mientras la bobina este energizada, si se perdiera la alimentación, la función memoria desaparece.

Relevador biestable

Las memorias biestables, conservan el estado anterior, ejemplo de ellas es "el relevador biestable", tienen 2 bobinas, una bobina para cerrar un contacto, una vez que se desenergiza, el contacto se mantiene cerrado, gracias a un mecanismo de enclavamiento, una segunda bobina quita el enclavamiento cuando es energizada.

Función de memoria biestable con relevador electromagnético

La segunda bobina elimina el enclavamiento, con una memoria biestable, se conserva el estado aun cuando se perdiera su alimentación.

Los secuensores

El secuenciador es un método de automatización por etapas, con módulos unidos.

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martes, 19 de marzo de 2024

Electrónica digital

La electrónica digital, es una especialidad, que estudia señales en formatos numéricos, que procesan los equipos utilizados en la automatización.  

Electrónica digital

Los circuitos digitales manejan información en forma binaria “0” y ”1”.

Las maquinas automatizadas se diseñan con circuitos digitales, donde es más común nombrarlos como circuitos lógicos, en ellos, se analizan los estados de la máquina, con ceros y unos.

Los primeros automatismos industriales, utilizaron relevadores electromagnéticos, y fueron remplazados primero por transistores, y poco después por compuertas lógicas, en formato de circuitos integrados, “los microchips”.

Robert Norton Noyce

Va de cuento.

En los años 50´s del siglo pasado, 8 ingenieros abandonaron, el equipo de William Shockley premio nobel y coinventor del transistor.

Uno de ellos fue Robert Norton Noyce, fue un Ingeniero y empresario, que, en 1957, fue cofundador de Fairchild Semiconductor, donde presento métodos para la producción en masa, de transistores de silicio.

Practicas con C.I. con compuertas Lógicas 

Robert Norton Noyce, junto a Jack Kilby son considerados inventores del circuito integrado (microchip).

Dicen que, Noyce presento su patente después y que conocía el trabajo de Kilby, pero su proceso de fabricación fue más práctico.

En 1968 junto a Gordon Moore fundo Integrated Electronics Corporation, “Intel”, es considerado el mayor fabricante de circuitos integrados del mundo, en 1971 Intel anuncia el primer microprocesador comercial, marcando la era de las computadoras.

La automatización Industrial en los 70,s

En 1976 la Escuela de Ingeniería Mecánica y Eléctrica, EIME de Universidad Autónoma de Coahuila de Monclova, incluye asignaturas de electrónica. 

Como respuesta a la tecnología, incluida en los modernos equipos, presentes en la industria, particularmente en el Alto Horno #5 de AHMSA.

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martes, 12 de marzo de 2024

Circuitos discretos y circuitos integrados con transistores

 Los circuitos discretos y circuitos integrados con transistores, fueron las bases de la información y la inteligencia artificial actual.

Circuitos discretos y circuitos integrados con transistores

A finales de los 70´s del siglo pasado, las universidades de México, incorporaron a su estudio la electrónica, la razón; llegaron al país maquinas modernas con controles electrónicos.

Por lo que en sus aulas, se estudiaban el diseño de circuitos con transistores, y el diseño de circuitos integrados.

Va de cuento.

En 1958 Jack Kilby de “Texas Instrument” creó un prototipo de CI y los comercializo.

Los Circuitos Integrados construidos con la tecnología “transistor-transistor logic” TTL, marcaron un avance sorprendente, y fueron llamados de manera coloquial, “microchips”.

El transistor incorporado en circuitos integrados

La electrónica tomaba relevancia.

El transistor, el diodo, el capacitor y la resistencia son componentes electrónicos denominados discretos, ya que tienen límites conocidos, definibles, y son fáciles de identificar por un electrónico.

Los circuitos discretos son hechos con componentes electrónicos identificables, los circuitos hechos bajo el principio de integración, sus componentes electrónicos que no son identificados, y reciben el nombre de circuitos integrados “C.I.”.

Maquinas modernas de los años 70´s

Las modernas maquinas de los años 70´s, traían al mismo tiempo, tecnologías de relevadores, circuitos discretos y circuitos integrados.

Si no se estudiaban en las universidades, los ingenieros mecánicos electricistas, estarían limitados en la intervención de dichas máquinas.

Tecnologías de control industrial

En los CI TTL, se utiliza el transistor como conmutador, en arreglos de compuertas lógicas, una pequeña pieza de plástico con circuitos que trabajan con solo 5 voltios.

Con circuitos integrados, se crearon nuevos dispositivos como los controladores lógicos programables, que, empezado a desplazar, a los circuitos con relevadores de control y a las tarjetas de control con circuitos discretos.

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Jack St. Clair Kilby, fue galardonado  en el año 2000, con el premio Nobel de física junto a Robert Norton Noyce  apodado "el alcalde de Silicon Valley" , y confundador de Intel.

Robert Norton Nayce ideó metodos practicos para crear microprocesadores.

jueves, 7 de marzo de 2024

Circuitos de conmutación

 Los circuitos de conmutación están compuestos por una serie de interruptores, que representan variables de entrada, sus estados dan condiciones a variables de salida.

Circuitos de conmutación

Un conmutador es cualquier dispositivo eléctrico o electrónico que nos permite modificar el camino que siguen los electrones en un circuito, la manera más simple de un conmutador es el “interruptor”.

Hubo décadas (60´s y 70´s) del siglo pasado, en que el transistor, jugo un papel preponderante en la comunicación “la radio”, pero no fue el protagonista principal en los circuitos de control industrial, el rey fue el relé.

La razón la electrónica de potencia y los circuitos integrados no se incorporaban todavía de forma práctica.

El Bit de información

Va de cuento.

En 1854, un matemático británico llamado George Boole, publicó el libro “Investigación sobre las leyes del pensamiento”, el libro trataba sobre la lógica simbólica y su álgebra.

Retomando el trabajo del álgebra de Boole, Claude Elwood Shannon, a sus 21 años, estableció las bases del diseño de circuitos lógicos en los Estados Unidos de Norteamérica.


Circuitos con relevadores

En 1948 publicó junto con Weaver, la primera versión de la teoría matemática de la comunicación en el “Bell System Technical Journal”,

Con 32 años Shannon creo la teoría de la información, desarrollo algunas de los primeros circuitos de inteligencia artificial, su trabajo de maestría “A Symbolic Analysis of Relay and Switching Circuits” es considerado de gran importancia en la historia de la automatización.

Su motivación fue resolver problemas de telefonía, la sustitución humana en la complejidad de las redes de comunicación.

Relés para automatización franceses

Al igual que EE.UU. en otras partes del mundo, el análisis de los circuitos y su simplificación, sentaron las bases de nuevas especialidades.

En la década de los 80´s del siglo pasado, llegaron desde Francia a México, maquinas automatizadas “de trasferencia”, para la fábricación de motores Renault, a la ciudad de Gómez Palacio, Durango.

Centro Mexicano Francés del Conalep

Los “Transfer”, contaban con autómatas programables y a la par tableros de control con centenares de relevadores de diversos tipos, de llamada lógica del cableado, ya iban de salida como protagonistas principales, de los circuitos eléctricos automatizados.

El Centro Mexicano Francés del Conalep, tenía maquinas semiautomáticas, de Control Numérico por Computadora “CNC”, y más tarde una unidad de trasferencia, donada por la empresa Renault.

Época de transición de tecnología 

En los talleres del CMF del Conalep, se realizaban prácticas de circuitos automáticos “automatismos”, eléctricos, neumáticos e hidráulicos, utilizado relevadores de control, monoestables, biestables y módulos secuenciales.

 Era la época de transición de tecnología, la electrónica de control, la automatización industrial, y las tecnologías de la información y la comunicación, tomarían un nuevo impulso y su papel protagónico actual. 

Colorín Colorado

Claude Elwood Shannon es considerado el padre de la teoría moderna de la información, sus aportaciones son muy apreciadas en EE.UU. recibió innumerables premios (1939 el Alfred Nobel), hay estatuas de Shanoon , en la Universidad de Michigan (MIT), en la Universidad de California, en los laboratorios Bell, además  una criptomoneda lleva su nombre.

Esta serie continuara.