VENTILADOR

1-Necesitamos saber si la temperatura del ambiente es lo suficientemente alta para que sea necesario encender el ventilador.
2-Contar con un dispositivo que traduzca la información de la temperatura ambiente a la computadora.
3-Elaborar una estrategia de control asociada a las metas y objetivos que queremos alcanzar.
4-Para que la computadora pueda controlar el sistema necesitamos cierto software que permita programar la estrategia y ponerla a punto.

Vocabulario técnico asociado con el proyecto:

PLANTA O PROCESO A CONTROLAR: EL VENTILADOR

*-INTERFASE: Su función es recibir la información de los sensores y traducirla a la computadora y traducir las ódenes de la computadora a la planta a controlar.
*-SENSORES: son los que reciben la información del entorno y la trnsmiten a la interfase. Existen muchos tipos de sensores (de tacto, luz, temperatura, magnéticos, de ángulo, etc.). Los sensores son capaces de transformar un estímulo físico (sonido, luz, calor, presión) en una variación eléctrica. Se clasifican en digitales y analógicos. Los digitales detectan dos estados posibles, por ejemplo los de contacto si el botón fue presionado o no, varios estados posibles por estados posibles por ejemplo un sensor de ángulo que detecta 16 posiciones por vuelta. Los sensores analógicos permiten registrar variaciones continuas de temperatura por ejemplo entre 20ºC y 50ºC, o sensores de luz, etc.
La interfase 9751 posee 8 entradas INPUTS, 4 analógicas y 4 digitales. En nuestro caso utilizaremos un sensor de temperatura.
*-ACTUADORES: actúan sobre la planta y modifican su estado. Utilizaremos 3 actuadores:
Motores: generan movimiento.
Lámparas: generan luz.
Sirena: generan sonido.
Estos se conectan mediante un cable a cualquiera de las 8 salidas (OUTPUTS) de la interfase o bien a la salida directa (ON). Si se modifica la posición del cable se puede invertir la polaridad de los motores (sentido de giro) o bien se puede modificar desde el software.
En nuestro caso utilizaremos 2 actuadores: 1 motor para accionar la hélice del ventilador y lámparas que generan calor alrededdor del sensor de temperatura.
*-SOFTWARE: utilizamos el CONTROL LAB que es un software de programación textual muy similar al LOGO en cuanto a su modularidad y al uso de primitivas. Es un entorno de desarrollo que permite realizar pruebas editando los procedimientos y generando interfase de usuario.

De acuerdo a lo planteado nos encontramos ante un ejemplo de control de LAZO CERRADO ya que la temperatura del ambiente es sensada y de acuerdo a la información recibida por la computadora a través de la interfase se activa o desactiva el motor que pone en funcionamiento la hélice. Por lo tanto existe una retroalimentación entre la salida y la entrada del sistema que permite que se autocontrole.

RESUMIENDO:

LAZO CERRADO: en esta modalidad, en cambio, el flujo de información se produce en ambos sentidos. Hay controlador y actuador, pero también interviene el sensor, que recibirá información del entorno y la transmitirá al controlador, el cual podrá modofocar el funcionamiento del sistema en base a dicha información.

CONTROLADOR -----> ACTUADOR SENSOR

Descripción del modelo del PROYECTO VENTILADOR

Analicemos el modelo del "ventilador".

Imaginemos que delante de la plataforma del modelo, está nuestra interfase física, (pequeño tablero), con la que podemos controlar por ejemplo al ventilador de la plataforma. Se trata de un motor ubicado sobre dos ladrillos plásticos, sobre el cual se montaron dos hélices (cuatro paletas). En el extremo del eje de las hélices y en el del motor se colocan dos topes con polea respectivamente. Con una goma elástica se unen las poleas de forma tal que la rotación del eje del motor sea solidaria al eje de las hélices. De esta forma, cuando gira el eje del motor, giran las hélices. El motor está conectado a la interfase física a través de un cable, que se ve en la figura (extremo izquierdo de la plataforma); dicho cable desemboca en un ladrillo plástico, que irá incrustado en la interfase física a la salida A (OUTPUT A).
En frente del ventilador, hay un sensor de temperatura sobre la plataforma rectangular, del cual parte un cable (que, visualmente, sale del esquema por el extremo derecho de la plataforma) que se incrusta en la interfase física en la entrada 1 (INPUT 1).
Alrededor del sensor, sobre la plataforma están dispuestas tres luces; si observa, verá tres cables que parten de tres ladrillos plásticos. Estos cables se incrustarán apilados en la interfase física en la salida B (OUTPUT B).

Para el armado necesitamos las siguientes piezas:
- 1 plataforma
- 1 motor
- 2 hélices
- 1 eje nº10
- 3 luces
- 1 sensor de temperatura
- 4 cables
- 1 "zapatilla" (bloque 2x8 blanco con conectores)
- 4 bloques 1x4 perforados (rojos)
- 2 bloques 1x2 perforados (rojos)
- 2 bloques 1x8 chatos
- 1 bloque 2x3 chato
- 3 topes con polea
- 1 tope común

Resumiendo: en la interfase física tenemos la siguiente configuración

Motor del ventilador ---- OUTPUT A
Sensor de temperatura ---- INPUT 1
Luces ----- OUTPUT B

COMO CONTROLAR UN PROYECTO NUEVO

Ingrese al programa Control Lab:

CD CTRLAB <ENTER>
CTRLAB <ENTER>

Lo primero que debemos hacer es indicarle al programa que comenzaremos a trabajar en un proyecto. Para ello, cliquee sobre el menú FILE y arrastre el mouse hasta la opción NEW PROJECT.
Entonces le indicaremos al programa la configuración de nuestra interfase física:
- Aparece en la pantalla, la reproducción de dicha interfase. A esta página se la denomina SETUP.
-Ubiquemos el motor del ventilador: hacemos un clic sobre el icono MOTOR y lo arrastramos hasta depositarlo sobre OUTPUT A en la interfase.
-Ubiquemos el sensor de temperatura: hacemos un clic sobre el icono TEMP y lo arrastramos hasta depositarlo sobre INPUT 1 en la interfase.
-Ubiquemos las luces: hacemos un clic sobre el icono LAMP y lo arrastramos hasta depositarlo sobre OUTPUT B en la interfase.
-Si cliqueamos en los pequeños círculos arriba del motor o de las lámparas veremos que el motor comienza a funcionar o bien se encienden las lámparas de nuestro modelo.

Ya tenemos nuestro programa configurado para poder darle órdenes al motor que gobierna nuestro ventilador o a las luces.

INGRESO DE ORDENES EN MODO DIRECTO

La pantalla tiene en su parte inferior un rectángulo al que lo llamaremos Centro de Comandos. Desde allí se escriben órdenes que se ejecutan en el acto en nuestra plataforma física. Veamos un ejemplo: si escribimos en el centro de comandos:

talkto "motora <ENTER>
on wait 50 off

activamos nuestro diálogo con el motor del ventilador ubicado en OUTPUT A (talkto "motora; si el motor estuviera conectado en la salida B, hubiéramos escrito talkto "motorb);
hacemos funcionar el ventilador (on) por 5 segundos (wait 50) y luego le indicamos que se apague (off).

Otro ejemplo:
si escribimos en el centro de comandos:

talkto "lampb (ENTER)
repeat 20 [on wait 10 off wait 10] (ENTER)

activamos nuestro diálogo con las luces y provocamos el efecto intermitencia, pues: encendemos las luces un segundo (on wait 10), un segundo permanecen apagadas (off wait 10), y este proceso se repite 20 veces, con lo cual logramos el efecto.

CREACIÓN DE PROCEDIMIENTOS

Un procedimiento es un conjunto de instrucciones que se guardan bajo un nombre específico.
Para crear un procedimiento, haga un clic sobre PAGES y arrastre el mouse hasta PROCEDURES.

Todo procedimiento comienza con la palabra "To" y termina con la palabra "End".
Entonces escriba:

to luces (ENTER)
talkto "lampb (ENTER)
repeat 20 [on wait 10 off wait 10] (ENTER)
End (ENTER)

Hemos creado el procedimiento "LUCES".

COMO EJECUTAR EL PROCEDIMIENTO

Para ejecutar el procedimiento, escriba en el centro de comandos:
luces y presione ENTER.
Si desea volver a ver la página de SETUP (la que muestra el esquema de la interfase con los actuadores y sensores -outputs e inputs- elegidos, seleccionamos del menú PAGE SETUP. Para volver a los procedimientos PAGE PROCEDURES.

COMO ALMACENAR EL O LOS PROCEDIMIENTOS ACTUALES

Para almacenar el o los procedimientos que se encuentren en la hoja de procedimientos actual seleccionamos del menú FILE SAVE AS y colocamos el nombre cliqueando en el campo untitled (hasta 8 caracteres). Cliqueamos en SAVE para almacenar.
Siempre debe cerrar el proyecto actual antes de comenzar otro con FILE CLOSE PROYECT.

COMO LIMPIAR LA PANTALLA DE PROCEDIMIENTOS

Para limpiar toda o una parte de la pantalla de procedimientos se arrastra el mouse por el texto a eliminar. El bloque seleccionado se elimina presionando la tecla DELETE.

COMO RECUPERAR EL O LOS PROCEDIMIENTOS

Se selecciona del menú principal FILE OPEN PROYECT. Aparece la lista de los proyectos disponibles en la unidad activa. Se hace clic sobre el proyecto deseado y luego se hace clic en OPEN. Para cambiar la unidad activa se hace clic en DRIVE y se selecciona la unidad.

COMO IMPRIMIR EL PROCEDIMIENTO

Para imprimir todo el proyecto (incluye la página de SETUP) se selecciona FILE PRINT PROYECT.
Para imprimir sólo la página actual se selecciona FILE PRINT PAGE.

Veamos ahora otras estrategias:

RECURSION

Modificaremos el procedimiento Luces:

to luces (ENTER)
talkto "lampb (ENTER)
on wait 50 off wait 20 (ENTER)
luces ------------> aquí observamos la recursión
end (ENTER)

Para detener el procedimiento recursivo escribimos en el Centro de Comandos STOPALL <ENTER>

La RECURSION se adapta muy bien a la forma de pensar de los chicos y, para los problemas simples que se pueden usar en EGB, es ideal.