Electronica Industrial Moderna - 5ta Edicion

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  • Electrnica industrial moderna satisface las necesidades de conocimiento en los temas de tecnologa electrnica, electrnica industrial, procesos de control industrial, maquinaria industrial y automatizacin industrial. Su contenido no se limita a presentar los dispositivos aislados, sino que enfatiza en la necesidad que tiene el lector para comprender los sistemas industriales.

    Sus caractersticas principales son las siguientes:

    Se examinan a fondo una amplia variedad de sistemas, desde el interruptor de transistor a los robots industriales, y se analizan la importancia econmica y el impacto ambiental de los procesos de produccin.

    La seccin Solucin de problemas en la industria es un componente fundamental en cada captulo.

    En el tema Ruido elctrico y magntico en mediciones electrnicas y sistemas de transmisin el estudio se ampli y se proponen tcnicas para hacerle frente.

    El lazo de corriente para la transmisin de seales se explica y compara con la transmisin de voltaje.

    Los controladores lgicos programables que se estudian son representativos de los procesos de control industrial actuales, y se incluyen ramificacin de programas y aplicaciones de subrutinas, lo cual lo coloca a la vanguardia.

  • Apen A 16/5/08 13:19 Pgina 950

  • ELECTRNICA INDUSTRIAL MODERNA

    ELECTRNICAINDUSTRIALMODERNA Q U I N T AQ U I N T AE D I C I N

    Timothy J. Maloney

    Monroe County Community CollegeMonroe, Michigan

    TRADUCCIN:Carlos Mendoza BarrazaInstituto Tecnolgico y de Estudios Superiores de MonterreyCampus Estado de Mxico

    Virgilio Gonzlez y PozoFacultad de QumicaUniversidad Nacional Autnoma de Mxico

    REVISIN TCNICA:Agustn Surez FernndezDepartamento de Ingeniera ElctricaUniversidad Autnoma Metropolitana. Unidad Iztapalapa

    Preliminares 6/6/08 10:50 Pgina i

  • Authorized translation from the English language edition, entitled Modern Industrial Electronics by Timothy J.Maloney, published by Pearson Education, Inc., publishing as Prentice Hall, Inc. Copyright 2004, 2001,1996, 1986, 1979. All rights reserved.ISBN 0-13-048741-4

    Traduccin autorizada de la edicin en idioma ingls, titulada Modern Industrial Electronics por Timothy J.Maloney, publicada por Pearson Education, Inc., publicada como Prentice Hall, Inc. Copyright 2004, 2001,1996, 1986, 1979. Todos los derechos reservados.

    Esta edicin en espaol es la nica autorizada.

    Edicin en espaolEditor: Pablo Miguel Guerrero Rosas

    e-mail: [email protected] de desarrollo: Felipe Hernndez CarrascoSupervisor de produccin: Enrique Trejo Hernndez

    Edicin en inglsEditor in Chief: Stephen Helba Design Coordinator: Diane ErnsbergerAssistant Vice President and Publisher: Charles E. Stewart, Jr. Cover Designer: Jeff VanikAssistant Editor: Mayda Bosco Cover art: Digital VisionProduction Editor: Alexandrina Benedicto Wolf Production Manager: Matt OttenwellerProduction Coordination: The GTS Companies/York, PA Campus Marketing Manager: Ben Leonard

    QUINTA EDICIN, 2006

    D.R. 2006 por Pearson Educacin de Mxico, S.A. de C.V.Atlacomulco 500, 5o. pisoColonia Industrial Atoto53519 Naucalpan de Jurez, Edo. de MxicoE-mail: [email protected]

    Cmara Nacional de la Industria Editorial Mexicana. Reg. Nm. 1031.

    Prentice-Hall es una marca registrada de Pearson Educacin de Mxico, S.A. de C.V.

    Reservados todos los derechos. Ni la totalidad ni parte de esta publicacin pueden reproducirse, registrarseo transmitirse, por un sistema de recuperacin de informacin, en ninguna forma ni por ningn medio, seaelectrnico, mecnico, fotoqumico, magntico o electroptico, por fotocopia, grabacin o cualquierotro, sin permiso previo por escrito del editor.

    El prstamo, alquiler o cualquier otra forma de cesin de uso de este ejemplar requerir tambin la autorizacindel editor o de sus representantes.

    ISBN 970-26-0669-1

    Impreso en Mxico. Printed in Mexico.

    1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 - 08 07 06

    Datos de catalogacin bibliogrfica

    MALONEY, TIMOTHY J.

    Electrnica industrial moderna. 5a. edicin

    PEARSON EDUCACIN, Mxico, 2006ISBN: 970-26-0669-1

    rea: Ingeniera electrnicaFormato: 20 25.5 cm Pginas: 1000

    Preliminares 6/6/08 10:50 Pgina ii

  • PREFACIO

    iii

    Electrnica industrial moderna, quinta edicin, proporciona un panorama de sistematotal del mundo de la fabricacin y produccin automatizada para estudiantes de tec-nologa electrnica y elctrica. Mantiene el compromiso original, intacto desde laprimera edicin, de mostrar la forma en que los dispositivos electrnicos modernos se em-plean en las aplicaciones industriales del mundo real.

    Los nuevos temas que esta seccin abarca son:

    PREFACIO

    Captulo 3, PLCs

    Bifurcacin de programas instruccin de salto. Subrutinas paso de parmetros a una subrutina y parmetros de retorno desde una subrutina.

    Captulo 8, Amplificadores operacionales

    Degradacin de la seal de voltaje ocasionada por: (1) cada IR; (2) ruido elctrico acopla-do de forma capacitiva, incluyendo transitorios de conmutacin; y (3) ruido acoplado mag-nticamente.

    Blindaje magntico y elctrico. Conexin a tierra adecuada. Transmisin de seal de lazo de corriente

    NOTA PARA LOS ESTUDIANTESLas capacidades de los sistemas de fabricacin industrial se han expandido a un nivel sobresa-liente desde la primera edicin de electrnica industrial moderna que fue publicada en 1979.Parte de esta nueva capacidad tiene que ver con un control ms preciso sobre los procesos y lasmquinas, y por otra parte con nuestra mayor capacidad para medir y realizar registros de las va-riables de produccin. Esta expansin tiene dos repercusiones directas para usted. En primer lu-gar, hace que su trabajo sea ms demandante. En segundo lugar, le ofrece la oportunidad de unamayor satisfaccin y recompensas personales, debido a que quien pueda aprender y dominar loscontroles industriales de alta tecnologa actuales es buscado por los empleadores. Como tecn-logo de ingeniera o tcnico que trabaja en una industria moderna, usted forma parte de un gru-po selecto, indispensable para la rentabilidad y la productividad de su compaa. De hecho, la

    Preliminares 6/6/08 10:50 Pgina iii

  • contribucin de su trabajo tiene un impacto evidente sobre la productividad total de la sociedady la seguridad econmica. El hecho de saber que le ha sido confiada esa responsabilidad debeser un cumplido.

    En esta edicin, como en las cuatro ediciones previas que sus predecesores emplearon parainiciar sus carreras, he tomado todas las previsiones posibles para ayudarle a alcanzar el nivelde habilidad necesaria para desempear sus responsabilidades laborales. Con el fin de alcanzaresta meta, esta edicin presenta un ejercicio de Solucin de problemas en la industria al finalde cada captulo. Estos ejercicios requieren que aplique el conocimiento que ha adquirido del cap-tulo para solucionar un problema. Al realizarlos de manera individual o por equipo, se encontrara s mismo ejercitando su comprensin tcnica, pensando imaginativamente, y resolviendo pro-blemas de la vida real, en otras palabras, realizando la transicin de ser un estudiante de salnde clase a un tcnico prctico o un tecnlogo en el rea industrial.

    Mis mejores deseos para su carrera laboral.

    CARACTERSTICAS DEL TEXTO

    Fotografa al inicio de cada captulo

    Cada captulo comienza con una fotografa explicativa que representa alguna prctica industrialmoderna. La figura A muestra las pginas de apertura del captulo 17. Utilice estas presentacio-nes para darse una idea de algunas de las oportunidades interesantes y responsabilidades labora-les en el campo de la electrnica industrial. Los textos descriptivos y los crditos de ests se pre-sentan en la pgina vii.

    Objetivos

    La primera edicin, publicada en 1979, fue el libro de texto original tecnolgico universitarioque explcitamente expuso los objetivos de aprendizaje al inicio de cada captulo. Como esnatural, ese precedente se contina en esta quinta edicin. Al encontrarse estudiando o leyendo,

    iv PREFACIO

    FIGURA AFotografa de apertura del captulo 17: la telemetramoderna de radio a menudoutiliza un satlite de rbitaterrestre para laretransmisin de informacincodificada digitalmente omodulada por pulsos.

    TELEMETRATELEMETRA

    C A P T U L O

    17

    FPO

    En la mayor parte de los casos de control industrial, el transductor de medicin y el dis-positivo de correccin final estn en la misma zona. Hay aplicaciones ocasionales enlas que debe transmitirse el valor medido a una distancia bastante grande, quiz varioscientos de metros o ms. Hay otros casos adems, por ejemplo en la distribucin de energaelctrica, que la medicin debe transmitirse a muchos kilmetros hasta el controlador. Siem-pre que se manda una medicin hasta una gran distancia, por cable o por fibra ptica, no puedemantenerse en su forma analgica original. El ruido y la degradacin de la seal a grandesdistancias perjudican la integridad de los voltajes analgicos.

    En su lugar, el voltaje analgico original debe convertirse en alguna forma de modu-lacin de pulsos, o bien convertirse en un valor digital codificado, y transmitido bit por bit.La telemetra es la tecnologa de cambiar una medicin analgica a una de las dos formas an-teriores (modulacin o codificacin), transmitir la forma alterada una distancia grande, paraentonces volver a convertir la informacin recibida en seal analgica.

    OBJETIVOSDespus de estudiar este captulo, podr usted:

    1. Describir las ventajas de transmitir los valores medidos por medio de modulacin depulsos, y no en forma analgica directa.

    2. Indicar cmo un par de circuitos integrados 555 pueden hacer modulacin por ancho depulso.

    3. Indicar cmo se demodula una seal modulada por a