Download Segundo Beneficio

ELECTRÓNICA DIGITAL II
La unidad central de procesamiento (CPU): manipula los datos.
CPU completamente esta compuesto por microprocesadores.
Un bus de datos es un dispositivo mediante el cual por computadora se transportan datos e información
relevante. Para la informática, el bus es una serie de cables que funcionan cargando datos en la memoria para
transportarlos a la CPU.
Unidad de control: administra y coordina los recursos y actividades de la computadora.
El Microcódigo: son instrucciones muy básicas para que el CPU ejecute instrucciones.
Lo que transforma datos de entrada para convertirlos en información útil de salida se denomina procesamiento.
El Procesador: es el cerebro de la computadora.
Memoria cache: son memorias intermedias para agilizar procesos entre diferentes componentes o frecuencias
para no perder tiempos de computadora. (ejemplo: L1,L2,L3,RAM) *es ultrarápida y se emplea en el micro para
tener ciertos datos que luego serán utilizados en las siguientes operaciones sin tener que acudir a la memoria
RAM reduciendo el tiempo de espera*.
El encapsulado: es lo que rodea a la oblea (galleta) de silicio en si, protege de daño físico, de la corrosión, evacuar
el calor generado y a su vez permitirle la comunicación con el exterior mediante contactos eléctricos (patillas o
terminales).
Unidad aritmética lógica ALU: (siglas en inglés Arithmetic Logic Unit):
Es la parte especializada en cálculos matemáticos como suma, resta, multiplicación, etc. y operaciones lógicas (si,
y, o, no), entre valores (generalmente uno o dos).
Polling: consultas constantes. Por ejemplo, se podría consultar constantemente un directorio del sistema de
archivos para indicarle al usuario cuándo llegan nuevos contenidos a la misma. La CPU sondea periódicamente al
dispositivo para ver cuál es su estado.
La memoria: es el lugar donde el procesador encuentra sus instrucciones de programa y sus datos.
Puertos: es la manera en que el procesador se comunica con el mundo externo. Un puerto es parecido a una línea
de teléfono.
Link: funcionamiento de un microprocesador https://www.youtube.com/watch?v=nPAeg8Iiggg
DIGITAL II
1
DIGITAL II
2
Micro_controladores:
PIC microcontrollers ( Programmable Interface Controllers/ Controladores de interfaz programables)
Definiciones en la Web:
DIFERENCIA ENTRE microcontrolador Y UN microprocesadores:
Un microcontrolador es un circuito integrado programable, capaz de ejecutar las órdenes grabadas en su
memoria. Aplicaciones donde el microcontrolador debe realizar un pequeño número de tareas. Está compuesto de
varios bloques funcionales.
Los microprocesadores se han desarrollado fundamentalmente orientados al mercado de los computadores
personales y las estaciones de trabajo, pues allí se requiere una elevada potencia de cálculo, el manejo de gran
cantidad de memoria y una gran velocidad de procesamiento .Son el núcleo de cualquier sistema informático.
Los microcontroladores tendrán microprocesadores como parte de su sistema de hardware.
DIGITAL II
3
ARQUITECTURA RISC Y CISC:
RISC y CISC: El objetivo de diseñar máquinas con esta arquitectura es reducir los accesos a memoria reduciendo el
tiempo de acceso a datos e instrucciones.
RISC (del ingles Reduced Instruction Set Computer) CISC (del ingles Complex Instruction Set Computing)
RISC que está a favor de conjuntos de instrucciones pequeñas y simples que toman menor tiempo para ejecutarse.
CISC tienen un conjunto de instrucciones que se caracteriza por ser muy amplio y permitir operaciones complejas
entre operandos situados en la memoria o en los registros internos, en contraposición a la arquitectura RISC.
Arquitectura Von Newman (fon niuman)y Harvard:
Von Newman
Harvard
Utilizan los Microcontroladores PIC
Utilizan los Microcontroladores PIC
CPU conectada a una memoria principal única casi
siempre sólo RAM.
CPU conectada a dos memorias
Se guardan las instrucciones del programa y los datos
con un solo bus de datos.
Una con las instrucciones y otra con los datos por
medio de dos buses diferentes.
La longitud del bus de datos debe de ser mayor para
tener mejor manejo o uso de datos.
La longitud de los datos y las instrucciones puede ser
distinta, lo que optimiza el uso de la memoria en
general.
La limitación de la velocidad de operación a causa del
bus único para datos e instrucciones que no deja acceder
simultáneamente a unos y otras.
El tiempo de acceso a las instrucciones puede
superponerse con el de los datos, logrando una
mayor velocidad en cada operación.
DIGITAL II
Arquitectura de Von Neumann
4
Registros de estadoSe trata de unos registros de memoria en los que se deja constancia de algunas condiciones que se
dieron en la última operación realizada y que podrán de ser tenidas en cuenta en operaciones posteriores. Por ejemplo, en el
caso de hacer una resta, en el registro de estado queda constancia de si el resultado fue cero, positivo o negativo, o si se
sobrepasó la capacidad de representación.
Cada modelo de procesador tiene sus propios registros de estados, pero los más comunes son:
Z = Zero flag: El resultado es cero.N = Negativeflag: El resultado es negativo.V = Overflowflag: El resultado supera el número
de bits que puede manejar la ALU.P = Parityflag: Paridad del número de 1 en los datos.I = Interruptflag: Se ha producido
una interrupción.C = Carryflag: Acarreo de la operación realizada.
Registros de configuración
Como ya hemos mencionado, debido a que el microcontrolador contiene internamente diferentes módulos por
ejemplo de lectura y escritura de puerto, etc, entonces se hace necesario configurar cada uno de los módulos que
vayamos a usar para que elmicrocontrolador entienda que proceso debe realizar, cómo y para qué.
Modos de direccionamiento
En informática, los modos de direccionamiento son las diferentes maneras de especificar un operando dentro de una
instrucción en lenguaje ensamblador.
Directo
los datos pasan
del operando a la
dirección de
memoria sin
ningún obstáculo
ni pasando por
ningún otro
bloque
Indirecto
necesita un acceso más a memoria que el
directo. Es decir, un acceso a memoria
para el direccionamiento indirecto a
registro y dos accesos a memoria para el
direccionamiento indirecto a memoria
DIGITAL II
5
Indirecto mediante registros
Unos pocos modos de direccionamiento
requieren que el campo de dirección de la
instrucción sea sumado al control de un
registro especificado en el procesador
DIGITAL II
6
OBJETIVO 54: Reconocer los conceptos relacionados con la GESTION DE CALIDAD y MEJORAMIENTO CONTÍNUO.
CALIDAD
CONCEPTO:
Es el conjunto total de las características de un producto o servicio que influyen en su capacidad para satisfacer
necesidades gustos y preferencias, y de cumplir con expectativas en el consumidor.
Tales propiedades o características podrían estar referidas a los insumos utilizados, el diseño, la presentación, la estética, la
conservación, la durabilidad, el servicio al cliente, el servicio de postventa, etc.
Gestión de calidad: Es el conjunto de actividades de carácter gerencial relacionadas con la calidad, tales como:





la planificación de la calidad,
la definición de políticas de calidad,
el establecimiento de normas o estándares de calidad.
la elección de responsables del aseguramiento o control de la calidad.
la implementación de sistemas de calidad, el establecimiento de medidas de control de calidad.
CARACTERÍSTICAS:
IMPORTANCIA EN EL PROCESO DE GLOBALIZACIÓN: Con la creciente globalización resulta imprescindible contar con un
sistema integral que garantice la calidad, tanto de los productos finales como de los insumos que se comercializan en el mundo. El
propósito principal es satisfacer las expectativas y necesidades del cliente final en cualquier lugar que éste se encuentre. La
utilización de los Sistemas de Gestión de la Calidad, enunciados en las Normas ISO 9000, así como su certificación por una tercera
entidad, se ha convertido en un factor de éxito en el mercado para todas las empresas comerciales e industriales que han alcanzado
este objetivo (CEPAL, Boletín FAL No.152).
Las 5 premisas necesarias para lograr la Gestión de la Calidad: 1. Compromiso de la alta dirección, 2. Satisfacción del
cliente, 3. Análisis de las pérdidas de calidad, 4. Participación de todas las funciones y 5. Mejoramiento contínuo.
BENEFICIOS:
1. Mejora en la organización y planificación de las actividades.
2. Mejora en la eficiencia y productividad de las operaciones.
3. Reducción en las pérdidas.
4. Mejora en el servicio a los clientes.
5. Aumento en la estabilidad y motivación del personal.
6. Aumento en la cuota de mercado.
7. Aumento en las relaciones públicas.
8. Disminución en las auditorías de los clientes.
9. Aumento de las opciones para recibir algún premio de calidad, nacional o internacional
DIGITAL II
7
EL CAMBIO HACIA LA CALIDAD:
SATISFACCIÓN DEL CLIENTE: Satisfacción que tiene un cliente con respecto a un producto que ha comprado o un servicio
que ha recibido, cuando este ha cumplido o sobrepasado sus expectativas.
CLIENTE: Persona que ha comprado o adquirido el producto o servicio de una empresa. Se diferencia de un
consumidor en que el consumidor no necesariamente ha comprado o adquirido el producto o servicio.
TIPOS DE CLIENTES (CLASIFICACIÓN):
1. Clientes Actuales: Son aquellos (personas, empresas u organizaciones) que le hacen compras a la empresa de
forma periódica o que lo hicieron en una fecha reciente. Este tipo de clientes es el que genera el volumen de
ventas actual, por tanto, es la fuente de los ingresos que percibe la empresa en la actualidad y es la que le
permite tener una determinada participación en el mercado.
2. Clientes Potenciales: Son aquellos (personas, empresas u organizaciones) que no le realizan compras a la
empresa en la actualidad pero que son visualizados como posibles clientes en el futuro porque tienen la
disposición necesaria, el poder de compra y la autoridad para comprar. Este tipo de clientes es el que podría dar
lugar a un determinado volumen de ventas en el futuro (a corto, mediano o largo plazo) y por tanto, se los puede
considerar como la fuente de ingresos futuros.
CONSECUENCIAS DE LA NO-SATISFACCIÓN DEL CLIENTE:

El cliente INsatisfecho, por lo general, NO vuelve a comprar. Por tanto,
la empresa pierde el beneficio de su lealtad y por tanto, la posibilidad de
venderle el mismo producto u otros productos nuevos en el futuro.

Segundo Beneficio: El cliente satisfecho comunica a otros sus
experiencias positivas con un producto o servicio [1]. Por tanto, la
empresa obtiene como beneficio una difusión gratuita que el cliente
satisfecho realiza a sus familiares, amistades y conocidos.

Tercer Beneficio: El cliente satisfecho deja de lado a la competencia [2].
Por tanto, la empresa obtiene como beneficio un determinado lugar
(participación) en el mercado.
TRABAJO EN EQUIPO:
GRUPO
≠
EQUIPO
DIGITAL II
8
IMPORTANCIA DEL TRABAJO EN EQUIPO:
ÁREAS QUE INFLUYEN EN EL TRABAJO EN EQUIPO:
MEJORAMIENTO CONTINUO

Importancia de la medición en la calidad:

Control estadístico de la calidad:

Herramientas para el mejoramiento continuo:

Tormenta de ideas Diagrama de flujo:

Diagrama causa-efecto:

Diagrama de Pareto:

Diagrama de dispersión:

Histograma:

Gráfico de control:

Hoja de comprobación:

Otras herramientas:

Matriz de responsabilidades:

Votaciones múltiples:

Métodos para el mejoramiento continuo:

Mejora del Sistema de Producción:

Seis pasos para seis sigma:

Benchmarking(Análisis Referencial): Es una técnica o herramienta de gestión que consiste en tomar como referencia
los mejores aspectos o prácticas de otras empresas, (seguimiento) ya sean competidoras directas o pertenecientes a
otro sector (y, en algunos casos, de otras áreas de la propia empresa), y adaptarlos a la propia empresa agregándoles
mejoras. Existen básicamente 3 tipos:
DIGITAL II
9


Benchmarking interno: se aplica dentro de una empresa; Ej.: Se toma como referencia las prácticas utilizadas
por una determinada área de la misma empresa que, a diferencia de las otras, está obteniendo muy buenos
resultados.

Benchmarking competitivo: El que se aplica con empresas que son competidoras directas; Ej.: Cuando se
toma como referencia las prácticas de la competencia en donde esta nos supera.

Benchmarking funcional o genérico: Se aplica con empresas que podrían ser o no competidoras directas; Ej.:
cuando se toma como referencia las estrategias de una empresa que es líder en un sector diferente al de la
propia.
EL MARKETING (también conocido como mercadotecnia o mercadeo): Es el conjunto de actividades que le permiten a
una empresa encontrar un mercado al cual dirigirse y atenderlo de la mejor manera posible.
DIGITAL II
10
PLC
APARIENCIA
GENERAL DE UN
P.L.C.
DIAGRAMA DE BLOQUES DE UN P.L.C.
DIGITAL II
11
EL PLC EN EL PROCESO INDUSTRIAL:
NO TE CONFUNDAS…
DIGITAL II
12
LENGUAJES DE PROGRAMACION DE PLC´S
1. PROGRAMA:
DEFINICIÓN: Un programa es un conjunto de instrucciones, órdenes y símbolos reconocibles por el PLC, a
través de su unidad de programación, que le permiten ejecutar una secuencia de control deseada.
2. LENGUAJE DE PROGRAMACIÓN: Es el método que le permite al usuario ingresar un programa de control en
la memoria del PLC, usando una sintaxis establecida.
3. PROGRAMAS DE APLICACIÓN Y DEL SISTEMA:
Los programas de aplicación que crean los usuarios están orientados a ejecutar, a través del controlador,
tareas de automatización y control. Para ello, el usuario escribe el programa en el lenguaje de programación
que mejor se adapte a su trabajo.
Por otro lado, el conjunto de programas que realizan funciones operativas internas del controlador,
incluyendo los traductores de lenguaje, reciben la denominación de programas del sistema o software del
sistema. Un elemento importante de éste, es el sistema operativo, cuyos servicios incluyen el manejo de los
dispositivos de entrada y salida del PLC, el almacenamiento de la información durante largos períodos, el
procesamiento de los programas del usuario, etc. Estos programas ya vienen escritos y están almacenados en
una memoria No volátil dentro de la CPU, por lo tanto no se pierden ni alteran en caso de pérdida de
alimentación al equipo. El usuario No tiene acceso a ellos.
4. TIPOS DE LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN DE PLCS
En la actualidad cada fabricante diseña su propio software de programación, SIEMMENS, ALLAN-BRADLEY,
FANUC, MITSUBISHI, …) lo que significa que existe una gran variedad comparable con la cantidad de PLCs que
hay en el mercado. No obstante, actualmente existen tres tipos de lenguajes de programación de PLCs como
los más difundidos a nivel mundial; estos son:
- Lenguaje de contactos o Ladder
- Lenguaje Booleano (Lista de instrucciones)
- Diagrama de funciones
5. LA NORMA IEC 1131-3
La Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) desarrolló el estándar IEC 1131, en un esfuerzo para
estandarizar los Controladores Programables.
El estándar IEC 1131-3 define dos lenguajes gráficos y dos lenguajes basados en texto, para la programación de
PLCs. Los lenguajes gráficos utilizan símbolos para programar las instrucciones de control, mientras los
lenguajes basados en texto, usan cadenas de caracteres para programar las instrucciones.
·
Lenguajes Gráficos


·
Diagrama Ladder (LD)
Diagrama de Bloques de Funciones (FBD)
Lenguajes Textuales

Lista de Instrucciones (IL)
DIGITAL II
13

Texto Estructurado (ST)
Adicionalmente, el estándar IEC 1131-3 incluye una forma de programación orientada a objetos
llamada Sequential Function Chart (SFC).
5. LENGUAJE LADDER
El LADDER, también denominado lenguaje de
contactos o de escalera, es un lenguaje de
programación gráfico muy popular dentro de
los PLC, debido a que está basado en los esquemas
eléctricos de control clásicos.
·
Elementos de programación
Para programar un PLC con LADDER, además de estar familiarizado con las reglas de los circuitos de
conmutación, es necesario conocer cada uno de los elementos de que consta este lenguaje que se muestran
en la siguiente tabla.
·
Programación en LADDER:
El siguiente esquema representa la estructura general de la
distribución de todo programa LADDER, contactos a la izquierda y
bobinas
y
otros
elementos
a
la
derecha.
DIGITAL II
14
En cuanto a su equivalencia eléctrica, podemos imaginar que las líneas verticales representan las líneas de
alimentación de un circuito de control eléctrico.
El orden de ejecución es generalmente de arriba hacia abajo y de izquierda a derecha, primero los contactos y
luego las bobinas, de manera que al llegar a éstas ya se conoce el valor de los contactos y se activan si
procede.
6. LENGUAJE BOOLEANO (Lista de Instrucciones)
El lenguaje Booleano utiliza la sintaxis del Álgebra de Boole para ingresar y explicar la lógica de control.
Consiste en elaborar una lista de instrucciones o nemónicos, haciendo uso de operadores Booleanos (AND, OR,
NOT, etc.) y otras instrucciones nemónicas, para implementar el circuito de control. El lenguaje “Lista de
Instrucciones” (IL) de la Norma IEC 1131-3, es una forma de lenguaje Booleano.
Ejemplo de programación Booleana:
A
A
O
=
I
I
I
Q
2.3
4.1
3.2
1.6
7. DIAGRAMA DE FUNCIONES (FBD)
Es un lenguaje gráfico que permite al usuario programar elementos (bloque de funciones del PLC) en tal forma
que ellos aparecen interconectados al igual que un circuito eléctrico. Generalmente utilizan símbolos lógicos
para representar al bloque de función. Las salidas lógicas no requieren incorporar una bobina de salida,
porque la salida es representada por una variable asignada a la salida del bloque.
El diagrama de funciones lógicas, resulta especialmente cómodo de utilizar, a técnicos habituados a trabajar
con circuitos de puertas lógicas, ya que la simbología usada en ambos es equivalente.
Adicionalmente a las funciones lógicas estándares y específicas del vendedor, el lenguaje FBD de la Norma
IEC 1131-3 permite al usuario construir sus propios bloques de funciones, de acuerdo a los requerimientos del
programa de control.
DIGITAL II
15
Ejemplo
de
programación
mediante
diagrama
de
funciones:
8. LENGUAJE DE TEXTO ESTRUCTURADO (ST)
Texto estructurado (ST) es un lenguaje de alto nivel que permite la programación estructurada, lo que significa
que muchas tareas complejas pueden ser divididas en unidades más pequeñas. ST se parece mucho a los
lenguajes de computadoras BASIC o PASCAL, que usa subrutinas para llevar a cabo diferentes partes de las
funciones de control y paso de parámetros y valores entre las diferentes secciones del programa.
Al igual que LD, FBD e IL, el lenguaje de texto estructurado utiliza la definición de variables para identificar
entradas y salidas de dispositivos de campo y cualquier otra variable creada internamente.
Incluye estructuras de cálculo repetitivo y condicional, tales como: FOR ... TO; REPEAT..... UNTIL X; WHILE X... ;
IF ... THEN ...ELSE. Además soporta operaciones Booleanas (AND, OR, etc.) y una variedad de datos específicos,
tales como fecha, hora.
La programación en Texto Estructurado es apropiada para aplicaciones que involucran manipulación de datos,
ordenamiento computacional y aplicaciones matemáticas que utilizan valores de punto flotante. ST es el mejor
lenguaje para la implementación de aplicaciones de inteligencia artificial, lógica difusa, toma de decisiones,
etc.
Ejemplo:
IF Manual AND Alarm THEN
Level = Manual_Level;
Mixer = Start AND NOT Reset
ELSE IF
Other_Mode THEN
Level = Max_level;
ELSE
Level = (Level_Indic X100)/Scale;
END IF;
9. SEQUENTIAL FUNCTION CHART (SFC)
Es un “lenguaje” gráfico que provee una representación diagramática de secuencias de control en un
programa. Básicamente, SFC es similar a un diagrama de flujo, en el que se puede organizar los subprogramas
o subrutinas (programadas en LD, FBD, IL y/o ST) que forman el programa de control. SFC es particularmente
útil para operaciones de control secuencial, donde un programa fluye de un punto a otro una vez que una
condición ha sido satisfecha (cierta o falsa).
DIGITAL II
16
El marco de programación de SFC contiene tres principales elementos que organizan el programa de control:
·
·
·
Pasos (etapas)
Transiciones (condiciones)
Acciones
El programa irá activando cada una de las etapas y desactivando la anterior conforme se vayan cumpliendo
cada una de las condiciones. Las acciones se realizarán en función de la etapa activa a la que están asociadas.
Por ejemplo, la etapa 1 activa tras arrancar el programa, al cumplirse la "Condición 1", se activará la etapa 2,
se desactivará la 1, y se realizará la "Acción 1".
Ejemplo:
Como se mencionó anteriormente, el lenguaje SFC tiene su origen en el estándar francés GRAFCET (GRAFica
de Control de Etapas de Transición). El grafcet también utiliza etapas, transiciones y acciones, que operan de la
misma manera como en SFC.
DIGITAL II
17