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jueves, 24 de mayo de 2012

DUODÉCIMA CLASE: AUTÓMATAS PROGRAMABLES































































El lenguaje Ladder es el que utilizamos en las práctica para programar el PLC de la estación1 después de realizar el diagrama Grafcet.

UNDÉCIMA CLASE: SENSORES II Y NEUMÁTICA

En esta clase continuamos hablando de sensores viendo algunas imágenes de diferentes tipos de sensores y comentando algunas funciones. Ejemplo: POTENCIÓMETRO ( sensor de posición)



Después de los sensores continuamos hablando de NEUMÁTICA:

 


Los elemento neumáticos son los que ejercen la  fuerza sobre el proceso aprovechando el efecto del aire comprimido (actuadores). El aire es un material elástico y, por tanto, al aplicarle una fuerza se comprime, mantiene esta compresión y devuelve la energía acumulada cuando se le permite expandirse, según dicta la ley de los gases ideales.
Sirven para mover objetos (robots, cilindros neumáticos, etc....)


La automatización puede ser considerada como el paso más importante del proceso de evolución de la industria en el siglo XX, al permitir la eliminación total o parcial de la intervención humana, obteniéndose las ventajas siguientes:
-Reducción de los costes de mano de obra directos.
-Uniformidad de la producción y ahorro de material.
-Aumento de la productividad.
-Mayor control de fa producción al poder introducir en el proceso sistemas automáticos de muestreo.
-Aumento de la calidad del producto final.



Dentro de los elementos neumáticos tenemos los siguientes componentes:




COMPRESOR

El compresor es una máquina de fluido que está constituida para aumentar la presión desplazar cierto tipo de fluidos llamados compresibles, tal como lo son los gases y los vapores. Esto se realiza a través de un intercambio de energía entre la máquina y el fluido en le cual el trabajo ejercido por el compresor es transferido a la sustancia que pasa por él convirtiéndose en energía de flujo, aumentando su presión y energía cinética impulsándola a fluir.

Los componentes por los que está formado el compresor son los siguientes:

  • Filtro de aire
  • Compresor
  • Motor eléctrico
  • Tanque de almacenamiento
  • Interruptor de presión
  • Válvula de seguridad
  • Válvula de control de alimentación


Dentro de las válvulas hay diferentes tipos:
  • Válvulas de dos vías
  • Válvulas de tres vías
  • Válvulas selectoras
  • Válvulas de simultaneidad

 

DÉCIMA CLASE: SENSORES

Un SISTEMA DE CONTROL es un sistema que se encarga de medir distintas variables de un proceso. En este proceso habrá tantos sensores como variables queramos medir.

Un SENSOR es un elemento compuesto por tres partes principales:


CAPTADOR: este dispositivo es sensible a una magnitud que se expresa mediante un parámetro. Por ejemplo, una PTC es una resistencia sensible a la temperatura. Las variaciones de la temperatura se expresan como cambios en la resistencia que presenta.

TRANSDUCTOR: Recibe energía, la trasforma a energía eléctrica y la retrasmite.

ACONDICIONADOR: Recibe la señal procedente del transductor, y ajusta (acondiciona) los niveles de voltaje e intensidad precisos para su posterior tratamiento.Generalmente, por evitar problemas a la hora de saber si el sensor está funcionando correctamente o si se ha roto, suelen ser sensores que miden en corriente, y en escala a partir de 4mA.
Al no partir de 0, este valor no es posible como medida de ninguna magnitud (antes de acondicionar), y por lo tanto si se diera el caso, veríamos que el sensor se ha roto.
Si comenzara en 0, este valor sería posible y por tanto, no habría manera rápida de saber si es un valor bueno, o si el sensor no funciona correctamente.

Un sensor puede ser analógico o digital.






La calibración de los sensores es totalmente necesaria para obtener buenas medidas.
Se trata de comparar dos sensores, el que queremos calibrar y otro de mayor precisión. Debe ser de mayor precisión, porque de otra manera no obtendríamos valores razonables.
El ensayo se realiza midiendo una magnitud que conocemos a la entrada, y obteniendo valores a la salida. Repetimos el proceso hasta obtener una tabla con muchos puntos. Cuantas más medidas tengamos, mejor.
Representamos gráficamente la curva obtenida con los puntos, usaremos el método de mínimos cuadrados, así que deberemos obtener la recta de menor error.
También puede hacerse por punto final o por línea independiente.






VOLTÍMETRO


El voltímetro es un instrumento que sirve para medir la diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito eléctrico.


NOVENA CLASE: CONTINUACIÓN LIBRO "AUTOMATION PRODUCTION SYSTEMS"

En la última clase vimos unos conceptos básicos de producción.
Lo visto en el día de hoy es continuación de la clase anterior, donde vimos el primer capítulo de "Automation Production Systems".


2. IntroducciónFABRICACIÓN: Aplicar procesos para alterar las propiedades físicas, químicas, de aspecto, geométricas etc. de la materia para trasformarla en partes o producto final.
Siempre lleva consigo una serie de operaciones.


 



Desde el punto de vista económico, es la trasformación de material alcanzando un valor mayor. --> CONCEPTO DE VALOR AÑADIDO.


2.1 Industrias de fabricación y Productos
INDUSTRIA PRIMARIA: explotan recursos naturales
INDUSTRIA SECUNDARIA: usan los recursos naturales del sector primario para fabricar productos. Son el grupo más amplio.
SECTOR TERCIARIO: sector servicios.

 

Centrándonos en el sector secundario, podemos distinguir distintos tipos de producción:

PRODUCCIÓN CONTINUA: Los equipos se usan para un determinado producto, o productos de caraterísticas muy similares. Por ejemplo, las refinerías de petróleo. La salida es ininterrumpida, continua.

PRODUCCIÓN EN LOTES: El material se procesa en cantidades determinadas, lo que proporciona una salida por lotes de un determinado número de unidades. Admite diversidad de productos.


 


2.2 Operaciones de Fabricación Básicas
  • Procesado/Ensamblado
  • Manejo de Material
  • Inspección y test
  • Coordinación y control
PROCESADO Y ENSAMBLADOEl procesado transforma material en un estado a otro diferente, más avanzado.

Dentro de este apartado tenemos distintos tipos de operaciones:
  • Operaciones de forma
  • Operaciones que modifican propiedades
  • Operaciones superficiales
Algún ejemplo de estos son: Solidificación (FUNDICIÓN), Sintetización (aplicación de presión y a veces calor), Formación (doblar, cambiar la forma), Eliminar material (taladro, fresa, torno).

El ensamblado, por su parte, es un montaje. Consiste en unir dos o más piezas para crear otra nueva.
Un ejemplo es la Soldadura.

MANEJO Y ALMACENAJE DE MATERIAL Consiste en llevar material de un sitio a otro del proceso, el producto fianl al cliente... Tanto la materia prima, como el producto terminado tiene qeu ser alamacenado. Hay que manejar estos stocks de forma que no sea alto, ya que esto tiene un coste por el propio hecho de almacenar como por los posibles defectos que pueden originarse por tenerlo.

INSPECCIÓN O TESTControl de calidad. Toma de muestras y posterior análisis.

CONTROLRegulación de los procesos individualmente.


2.3 Producto - ProducciónCantidad de producción en contraposición a la variedad del producto.

2.3.2 Complejidad del producto
  • PROCESADO: Nº de pasos (procesos) elevado
  • ENSAMBLADO: Nº de componenetes elevado
  • Combinación de ambas

2.4 Modelos Matemáticos y Conceptos de Producción

TASA DEPRODUCCIÓN: Se mide de un proceso individual o de un montaje. Se expresa como partes por unidad de tiempo, y se calcula en función del tipo de proceso (linea, continuo, por lotes...)
TIEMPO DE CICLO: Tiempo que una pieza invierte en ser procesada y/o ensamblada. Es la suma de los tiempos de máquina, herramienta, paradas de mantenimiento.
CAPACIDAD DE PRODUCCIÓN: Tasa de salida como piezas por unidad de tiempo que un equipo de producción puede fabricar
UTILIZACIÓN: la cantidad de producto fabricado real respecto a la teórica
DISPONIBILIDAD: Incorpora los tiempos entre fallos y reparaciones
LEAD TIME: Plazos cortos, entregas a tiempo. Es importante conocer el tiempo que la pieza pasa en el sistema, desde que es materia prima hasta que se forma el prodcuto final.
COSTES
  • costes fijos: Son constantes para cualquier nivel de producción --> Alquiler de planta, máquinas, salarios fijos, energía del alumbrado...
  • costes variables: Varían en propiorción al nivel de producción: mano de obra, material, energía para las máquinas...
  • costes de equipos: es distinto tener una máquina vieja ya amortizada que una nueva que nos obligue a considerar este factor.

martes, 3 de abril de 2012

OCTAVA CLASE: VISTAZO AL LIBRO AUTOMATION PRODUCTION SYSTEMS. M.P. GROOVER. PDF

Las partes del libro que nos pueden interesar para este tipo de actividades son:
  1. Automation and Control Tecnologies
  2. Material handling
  3. Manufacturing Systems
  4. Quality Control Systems



  1. Manufacturing Support Systems

SÉPTIMA CLASE : CONTINUACIÓN DE LAS POSIBILIDADES DE ANYLOGIC

Se indica las diferencias entre las diferentes simulaciones que se pueden realizar con anylogic
  • Simulación Determinista: tenemos una ecuación diferencial y conocemos lo que sucederá en el sistema en un periodo de tiempo cualquiera 
  • Simulación Estocástica: en caso de que existan componentes aleatorios en la entrada de datos (colas)
Se muestran varios ejemplos de simulación:
  • Maquina de vapor: Se tiene una ecuación diferencial de segundo grado y una carta de estados (las condiciones que hna de cumplir la viela manivela y valvula 5 vías y dos posiciones). Esta simulación es meramente determinista.
  • Taladro: en esta simulación existen dos ecuaciones diferenciales diferentes, una para el movimiento de la garra y otra para el movimiento del taladro. Se complementa con una carta de estados que es la que indica que trabajo realizar. Esta simulación es meramente determinista como la anterior.
  • Barbería: La entrada de clientes es una variable aleatoria. Este ejemplo es una simulación estocástica. En este ejemplo también se indica que a una clase (cliente) se le pueden extender sus propiedades esta nueva entidad además de las nuevas propiedades mantiene las de la clase original.
  • Tienda de reparación de televisiones: Ejemplo parecido al anterior pero generando varias clases diferentes a partir de una original (TV), las nuevas clases tendran diferentes propiedades entre ellas (TV1,TV2,TV3), pero mantienen unas caracteristicas comunes que es la de origen (TV).
  • Proceso térmico: En este ejemplo se muestra como se pueden mezclar en una misma simulación los dos tipos de simulación (determinista y estocástica).
Más adelante en la clase hemos visto bibliografía de Manufactura y Gestión de producción

También hemos visto qué cuestiones pueden surgir a la hora de plantear un proceso de producción, tales como:

Cantidad de equipo y personal


 - Nº y tipo de máquinas para un objetivo particular
- Nº, tipo y disposición física de los transportes, cintas transportadoras, pallets, equipamiento de soporte, ...
- Localización y tamaño de los buffer (WIPs) de inventario.
- Evaluación de un cambio en volumen de producto o mezcla.
- Evaluación del efecto de nuevas máquinas en un sistema de manufactura existente.
- Evaluación de inversiones de capital.
- Planing de requisitos de trabajos.

Evaluación de prestaciones


- Capacidad de producción
- Análisis de tiempo en sistema
- Cuellos de botella

Evaluación de procedimiento operacional


- Planificación de producción
- Políticas de inventario
- Polítucas de control de calidad
- etc...

Con una simulación de este tipo podemos incluso calcular cuánto se va encareciendo una pieza según va pasando por las diferentes fases de nuestro sistema

martes, 27 de marzo de 2012

SEXTA CLASE (06/03/2012)


Un conmutador es un dispositivo eléctrico o electrónico que permite modificar el camino que deben seguir los electrones. Son típicos los manuales, como los utilizados en las viviendas y en dispositivos eléctricos, y los que poseen algunos componentes eléctricos o electrónicos como el relé. Se asemejan a los interruptores en su forma exterior, pero los conmutadores a la vez que desconectan un circuito, conectan otro.


Proceso productivo o de fabricación:

Un proceso de fabricación, es el conjunto de operaciones unitarias necesarias para modificar las características de las materias primas. Dichas características pueden ser de naturaleza muy variada tales como la forma, la densidad, la resistencia, el tamaño o la estética. Se realizan en el ámbito de la industria.Para la obtención de un determinado producto serán necesarias multitud de operaciones individuales de modo que, dependiendo de la escala de observación, puede denominarse proceso tanto al conjunto de operaciones desde la extracción de los recursos naturales necesarios hasta la venta del producto como a las realizadas en un puesto de trabajo con una determinada máquina-herramienta.En el ámbito industrial se suelen considerar convencionalmente los procesos elementales que se indican, agrupados en dos grandes familias:Tecnología mecánica Moldeo Fundición Pulvimetalurgia Moldeo por inyección Moldeo por sopladoMoldeo por compresiónConformado o deformación plástica .Laminación Forja Extrusión Estirado Conformado de chapa Encogimiento Calandrado Procesos con arranque de material Mecanizado Torneado Fresadora Taladrado Electroerosión Tratamiento térmicoo Templado o Revenido o Recocido o Nitruración o Sinterización Tratamientos superficiales; Acabado Eléctricos Electropulido Abrasivos Pulido Tecnología química Procesos físicosProcesos químicos Tratamientos superficialesPasivado




Relés
El relé o relevador es un dispositivo electromecánico. Funciona como un interruptor controlado por un circuito eléctrico en el que, por medio de una bobina y un electroimán, se acciona un juego de uno o varios contactos que permiten abrir o cerrar otros circuitos eléctricos independientes. Dado que el relé es capaz de controlar un circuito de salida de mayor potencia que el de entrada, puede considerarse, de forma general, como un amplificador eléctrico.

Existen multitud de tipos distintos de relés, dependiendo del número de contactos, de la intensidad admisible por los mismos, tipo de corriente de accionamiento, tiempo de activación y desactivación, etc. Cuando controlan grandes potencias se les llama contactores en lugar de relés. Tipologías de relés:

1.- Relés electromecánicos
Relés de tipo armadura: pese a ser los más antiguos siguen siendo los más utilizados en multitud de aplicaciones. Un electroimán provoca la basculación de una armadura al ser excitado, cerrando o abriendo los contactos dependiendo de si es NA (normalmente abierto) o NC (normalmente cerrado).
Relés de núcleo móvil: a diferencia del anterior modelo estos están formados por un émbolo en lugar de una armadura. Debido a su mayor fuerza de atracción, se utiliza un solenoide para cerrar sus contactos. Es muy utilizado cuando hay que controlar altas corrientes
Relé tipo reed o de lengüeta: están constituidos por una ampolla de vidrio, con contactos en su interior, montados sobre delgadas láminas de metal. Estos contactos conmutan por la excitación de una bobina, que se encuentra alrededor de la mencionada ampolla.
Relés polarizados o biestables: se componen de una pequeña armadura, solidaria a un imán permanente. El extremo inferior gira dentro de los polos de un electroimán, mientras que el otro lleva una cabeza de contacto. Al excitar el electroimán, se mueve la armadura y provoca el cierre de los contactos. Si se polariza al revés, el giro será en sentido contrario, abriendo los contactos ó cerrando otro circuito.

2.- Relé de estado sólido

Se llama relé de estado sólido a un circuito híbrido, normalmente compuesto por un opto acoplador que aísla la entrada, un circuito de disparo, que detecta el paso por cero de la corriente de línea y un triac o dispositivo similar que actúa de interruptor de potencia. Su nombre se debe a la similitud que presenta con un relé electromecánico; este dispositivo es usado generalmente para aplicaciones donde se presenta un uso continuo de los contactos del relé que en comparación con un relé convencional generaría un serio desgaste mecánico, además de poder conmutar altos amperajes que en el caso del relé electromecánico destruirían en poco tiempo los contactos. Estos relés permiten una velocidad de conmutación muy superior a la de los relés electromecánicos.

3.- Relé de corriente alterna

Cuando se excita la bobina de un relé con corriente alterna, el flujo magnético en el circuito magnético, también es alterno, produciendo una fuerza pulsante, con frecuencia doble, sobre los contactos. Es decir, los contactos de un relé conectado a la red, en algunos lugares, como varios países de Europa y Latinoamérica oscilarán a 50 Hz y en otros, como en Estados Unidos lo harán a 60 Hz. Este hecho se aprovecha en algunos timbres y zumbadores, como un activador a distancia. En un relé de corriente alterna se modifica la resonancia de los contactos para que no oscilen.

4.- Relé de láminas

Este tipo de relé se utilizaba para discriminar distintas frecuencias. Consiste en un electroimán excitado con la corriente alterna de entrada que atrae varias varillas sintonizadas para resonar a sendas frecuencias de interés. La varilla que resuena acciona su contacto; las demás, no. Los relés de láminas se utilizaron en aeromodelismo y otros sistemas de telecontrol.


Ventajas de la utilización de los relés:

La gran ventaja de los relés electromagnéticos es la completa separación eléctrica entre la corriente de accionamiento, la que circula por la bobina del electroimán, y los circuitos controlados por los contactos, lo que hace que se puedan manejar altos voltajes o elevadas potencias con pequeñas tensiones de control. También ofrecen la posibilidad de control de un dispositivo a distancia mediante el uso de pequeñas señales de control. En el caso presentado podemos ver un grupo de relés en bases interface que son controlado por módulos digitales programables que permiten crear funciones de temporización y contador como si de un mini PLC (Circuito Lógico Programable) se tratase.

5ª CLASE (28/2/2012)


Método de Montecarlo


El método de Montecarlo es un método no determinístico o estadístico numérico, usado para aproximar expresiones matemáticas complejas y costosas de evaluar con exactitud. El método se llamó así en referencia al Casino de Montecarlo (Principado de Mónaco) por ser “la capital del juego de azar”, al ser la ruleta un generador simple de números aleatorios. El nombre y el desarrollo sistemático de los métodos de Montecarlo datan aproximadamente de 1944 y se mejoraron enormemente con el desarrollo de la computadora.El uso de los métodos de Montecarlo como herramienta de investigación, proviene del trabajo realizado en el desarrollo de la bomba atómica durante la Segunda Guerra Mundial en el Laboratorio Nacional de Los Álamos en EE. UU. Este trabajo conllevaba la simulación de problemas probabilísticos de hidrodinámica concernientes a la difusión de neutrones en el material de fisión. Esta difusión posee un comportamiento eminentemente aleatorio. En la actualidad es parte fundamental de los algoritmos de Raytracing para la generación de imágenes 3D.


EJEMPLO
ENTRADA DE ALUMNOS EN CLASE

RULETA CON DISTRIBUCIÓN UNIFORME


El método de Montecarlo proporciona soluciones aproximadas a una gran variedad de problemas matemáticos posibilitando la realización de experimentos con muestreos de números pseudoaleatorios en una computadora. El método es aplicable a cualquier tipo de problema, ya seaestocástico o determinista. A diferencia de los métodos numéricos que se basan en evaluaciones en N puntos en un espacio M-dimensional para producir una solución aproximada, el método de Montecarlo tiene un error absoluto de la estimación que decrece como 1/√N en virtud del teorema del límite central.

lunes, 27 de febrero de 2012

CUARTA CLASE: MODELADO Y SIMULACIÓN

Normalmente la estructura de una empresa es una pirámide en la que el último escalón lo ocupan los automatismos y en el primer escalón se sitúa la gerencia de la empresa. Son los dos puntos de vista desde los que están enfocadas las prácticas de esta asignatura.






En mi caso vemos la programación de los autómatas con el programa Cx-Programer (explicado en las entradas de prácticas de este blog)
Como vimos en la clase anterior exísten unos paradigmas (métodos) de simulación:
· Dynamic Systems (usado en física, ingeniería...)
· System Dinamics (usado en biología, economía, banca...)
· Discrete Event
· Agent Based
El objeto de estudio de los dos primeros métodos son las ecuaciones diferenciales.







PARTE II : SISTEMAS DE EVENTOS DISCRETOS



Eventos, son sucesos que ocurren en un tiempo determinado. Una serie de sucesos crean la teoría de colas.
1.- Sucesos estocásticos: dadas unas propiedades estadísticas crear el colectivo virtual
Espacio de probabilidad
Experimento aleatorio: por algún procedimiento, seleccionar un elemento de un colectivo y obtener un resultado.
Espacio muestral: conjunto de todos los resultados posibles.
Ejemplos de : cartas de una baraja, números de una ruleta, alumnos de una clase, cara y cruz de una moneda, números de un dado {1; 2; 3; 4; 5; 6}
Enlaces que explican el álgebra de subconjuntos:
http://esfm.egormaximenko.com/real_analysis/sigma_algebras.pdf
http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81lgebra_de_Borel

Suceso aleatorio
Frecuencia relativa
Función de probabilidad
Variable aleatoria
Función de distribución
Función de densidad
La esperanza matemática
La varianza
Teoría de colas
Las colas son una parte esencial de sistemas de eventos discretos. Aparecen en procesos de fabricación, negocios, bancos, redes de comunicación, etc. La Teoría de colas está muy unida a la simulación.
Una cola de espera está formada por una colección de objetos o clientes esperando en un punto de servicio a ser atendidos en un cierto orden por un servidor o por varios.
Modelo de una cola, distribuciones de probabilidad:
Modelo de llegadas. Los clientes pueden llegar en intervalos de tiempo deterministas o aleatorios, siguiendo una determinada funci on de distribución.
Modelo de servicio. El servidor puede realizar el servicio en un tiempo determinista o aleatorio, siguiendo una determinada funci on de distribución.
Tipo de disciplina de la cola. Los tipos más usuales son FIFO ( first input, first output) y LIFO (last input, first output).
Resultados
A partir del modelo de una cola se pueden obtener algunos resultados, a veces por métodos matemáticos o si no por simulación. Los más interesantes desde el punto de vista práctico son:
Longitud, o número de elementos, de la cola.
Tiempo que espera un cliente para ser atendido.
Porcentaje de tiempo que el servidor está ocupado.
Número de clientes que llegan en un intervalo de tiempo dado.
Número de clientes que reciben servicio inmediato.
Longitud máxima que ha alcanzado la cola.
Estos elementos son números que varían de forma aleatoria en el tiempo, condicionados por los datos del modelo los cuales, a su vez, son también aleatorios.
Funcionamiento de la cola. El intervalo de tiempo Ta que pasa entre la entrada de un cliente y la del siguiente se denomina tiempo entre llegadas





El servidor atiende a un cliente de la cola durante un tiempo Td , llamado tiempo de servicio, pasado el cual dicho cliente sale del servidor. Entonces, si la cola no está vacía, el servidor repite la misma operación con el cliente siguiente hasta terminar con todos los clientes que están en cola.
Notación de Kendall
D.G. Kendall propuso la siguiente notaci on para modelos de colas: A/S/Qen donde las letras A, S y Q denotan: A: Distribución de llegada de clientes
S: Distribución de servicio
Q: Número de servidores
2.- Método de Montecarlo: dadas las propiedades estadísticas crear el colectivo virtual
Números Aleatorios: Cualquiera de los números dentro de cierto rango en el que todos tienen la misma oportunidad de ocurrir.
Método de Montecarlo
En ciertas aplicaciones de la Estadística, dados un colectivo (espacio muestral) y una distribución de probabilidad, se trata de realizar pruebas o experimentos para obtener sucesos con sus probabilidades que son números aleatorios.





En el método de Montecarlo se procede a la inversa,





es decir, dados unos números aleatorios y una distribución, se trata de obtener, no el colectivo real (eso sería imposible) sino una simulación del mismo o "colectivo" virtual.
A veces no se desea obtener el colectivo sino alguna propiedad suya determinada por algunos elementos. En este caso, con el método de Montecarlo obtendremos tales elementos y a partir de ellos calcularemos dicha propiedad.
3.- GPSS
Lenguaje GPSS: lenguaje de comandos antiguo en el que no vamos a profundizar.
Estamentos de control
Bloques básicos
4.- AnyLogic: es un programa nuevo
Statecharts: cartas de estado que sirven para desarrollar sistemas estocásticos. Es un lenguaje gráfico para programar los eventos que son complicados de programar en Java o en C++. Es un sistema de estados y transiciones asociados. Cada vez que hay un evento se cambia de estado. Los elementos principales de estas Statecharts son:
- Estados
- Transiciones
- Acción: es un accesorio. Tanto los estados como las transiciones tienen acciones
Los símbolos son:



Enterprise Library: librería para crear programas de empresa
Agent Based (ejemplo: Predator pray): simulación por medio de agentes



















miércoles, 22 de febrero de 2012

TERCERA CLASE

Existen diferentes clases de modelos:
- Sistemas Continuos: el sistema evoluciona de forma continua (ej: Temperatura, no hay saltos.)


· Ecuaciones diferenciales
· Sistemas lineales
· Sistemas no lineales


- Sistemas de eventos (sucesos) discretos. Van a influir en el comportamiento del sistema y suceden en un periodo corto de tiempo.


· Procesos estocásticos
· Modelos de colas
· Sistemas reactivos


Programas de Simulación: sirven para implementar el modelo matemático o computacional de un sistema y obtener resultados gráficos y animaciones de su comportamiento.
Paradigmas de simulación:


· Dynamic Systems
· System Dinamics (usado en biología, economía, banca)
· Discrete Event
· Agent Based


Solución numérica de una EDO (Ecuación Diferencial Ordinaria) con Analogyc
Problema del Valor Inicial:
dx/dt = f(t,x)
x(0) = x0
Con un ejemplo:
dx/dt = -3x
x(0) =2
La solución sería: x(t) = 2·e^-3t
Esta ecuación diferencial la podemos resolver con Anylogic gracias al Diagrama de Forrester de la siguiente manera, dando la solución numérica:




Donde el símbolo de la válvula representa flow o grifo y el cuadrado representa un depósito o stock.
Esta forma de escribir las ecuaciones deferenciales simplifica su resolución.



PROGRAMACIÓN ORIENTADA AL OBJETO (POO)
La programación orientada a objetos o POO es un paradigma de programación que usa objetos y sus interacciones, para diseñar aplicaciones y programas informáticos. Está basado en varias técnicas, incluyendo herencia, abstracción, polimorfismo y encapsulamiento. Su uso se popularizó a principios de la década de los años 1990. En la actualidad, existe variedad de lenguajes de programación que soportan la orientación a objetos.



Para comprender las partes de un esquema de POO, podemos pensar en una figura de plastilina. La figura de plastilina es el elemento principal con unas características como el color, y puede tener funcionalidades asociadas como servir de decoración. Volviendo al esquema POO, la figura de plastilina sería el objeto, las propiedades serían el color o la plastilina usada, y los métodos serían las funcionalidades asociadas. El molde que se ha usado para hacer la figura puede ser otro objeto, que utilizará objetos plastilina.


- Clases en POO: Las clases son declaraciones de objetos, también se podrían definir como abstracciones de objetos. Esto quiere decir que la definición de un objeto es la clase. Cuando programamos un objeto y definimos sus características y funcionalidades en realidad lo que estamos haciendo es programar una clase.


- Propiedades o atributos: Las propiedades o atributos son las características de los objetos. Cuando definimos una propiedad normalmente especificamos su nombre y su tipo. Nos podemos hacer a la idea de que las propiedades son algo así como variables donde almacenamos datos relacionados con los objetos.


- Métodos: Son las funcionalidades asociadas a los objetos. Cuando estamos programando las clases las llamamos métodos. Los métodos son como funciones que están asociadas a un objeto.



- Objetos: Los objetos son ejemplares de una clase cualquiera. Cuando creamos un ejemplar tenemos que especificar la clase a partir de la cual se creará. Esta acción de crear un objeto a partir de una clase se llama instanciar. Para crear un objeto se tiene que escribir una instrucción especial que puede ser distinta dependiendo el lenguaje de programación que se emplee.


- Estado interno en un objeto: Las propiedades de un objeto toman valores. Por ejemplo, cuando tenemos una figura de plastilina la propiedad color tomará un valor en concreto, como por ejemplo rojo o azul. El valor concreto de una propiedad de un objeto se llama estado. Para acceder a un estado de un objeto para ver su valor o cambiarlo se utiliza el operador punto: figura.color=rojo siendo figura el objeto.


- Mensaje en un objeto: Un mensaje en un objeto es la acción de efectuar una llamada a un método. Por ejemplo, cuando queremos que una figura de plastilina se mueva sería parecido al caso de estado: figura.ponteAandar() donde pondríamos los parámetros dentro de ( ).


- Evento: Es un suceso en el sistema (tal como una interacción del usuario con la máquina, o un mensaje enviado por un objeto). El sistema maneja el evento enviando el mensaje adecuado al objeto pertinente. También se puede definir como evento, a la reacción que puede desencadenar un objeto, es decir la acción que genera.


- Herencia: Sirve para crear objetos que incorporen propiedades y métodos de otros objetos. Así podremos construir unos objetos a partir de otros sin tener que reescribirlo todo.


- Polimorfismo: Sirve para que no tengamos que preocuparnos sobre lo que estamos trabajando, y abstraernos para definir un código que sea compatible con objetos de varios tipos.


- Abstracción: denota las características de un objeto, donde se capturan sus comportamientos. Cada objeto en el sistema sirve como modelo de un "agente" abstracto que puede realizar trabajo, informar y cambiar su estado, y "comunicarse" con otros objetos en el sistema sin revelar cómo se implementan estas características. Los procesos, las funciones o los métodos pueden también ser abstraídos y cuando lo están, una variedad de técnicas son requeridas para ampliar una abstracción. El proceso de abstracción permite seleccionar las características relevantes dentro de un conjunto e identificar comportamientos comunes para definir nuevos tipos de entidades en el mundo real. La abstracción es clave en el proceso de análisis y diseño orientado a objetos, ya que mediante ella podemos llegar a armar un conjunto de clases que permitan modelar la realidad o el problema que se quiere atacar.


- Encapsulamiento: Significa reunir a todos los elementos que pueden considerarse pertenecientes a una misma entidad, al mismo nivel de abstracción. Esto permite aumentar la cohesión de los componentes del sistema. Algunos autores confunden este concepto con el principio de ocultación, principalmente porque se suelen emplear conjuntamente.


- Modularidad: propiedad que permite subdividir una aplicación en partes más pequeñas (llamadas módulos), cada una de las cuales debe ser tan independiente como sea posible de la aplicación en sí y de las restantes partes. Estos módulos se pueden compilar por separado, pero tienen conexiones con otros módulos. Al igual que la encapsulación, los lenguajes soportan la Modularidad de diversas formas.


- Principio de ocultación: Cada objeto está aislado del exterior, es un módulo natural, y cada tipo de objeto expone una interfaz a otros objetos que especifica cómo pueden interactuar con los objetos de la clase. El aislamiento protege a las propiedades de un objeto contra su modificación por quien no tenga derecho a acceder a ellas, solamente los propios métodos internos del objeto pueden acceder a su estado. Esto asegura que otros objetos no pueden cambiar el estado interno de un objeto de maneras inesperadas, eliminando efectos secundarios e interacciones inesperadas. Algunos lenguajes relajan esto, permitiendo un acceso directo a los datos internos del objeto de una manera controlada y limitando el grado de abstracción. La aplicación entera se reduce a un agregado o rompecabezas de objetos.


- Recolección de basura: o garbage collector es la técnica por la cual el entorno de objetos se encarga de destruir automáticamente, y por tanto desvincular la memoria asociada, los objetos que hayan quedado sin ninguna referencia a ellos.


Por lo tanto y resumiendo, la programación orientada a objetos es un paradigma que utiliza objetos como elementos fundamentales en la construcción de la solución. Un objeto es una abstracción de algún hecho o ente del mundo real que tiene atributos que representan sus características o propiedades y métodos que representan su comportamiento o acciones que realizan. Los componentes de un objeto serían: atributos, identidad, relaciones y métodos. Todas las propiedades y métodos comunes a los objetos se encapsulan o se agrupan en clases. Una clase es una plantilla o un prototipo para crear objetos, por eso se dice que los objetos son instancias de clases

lunes, 20 de febrero de 2012

SEGUNDA CLASE

¿Cómo funciona una memoria?¿Cúal son las unidades de capacidad?


1 bit = 1b = 0 ; 1

1Byte = 8 bits = 1 B
1 kiloByte = 1 kB = 1000 B = 8*10E3 b
1 MegaByte = 1 MB = 10E6 B = 8*10E6 b
1 GigaByte = 1 GB = 10E9 B = 8*10E9 b
2E32 = 536870912 Bytes = 536 MB se pueden direccionar de forma directa para una memoria de 32 Bits.


¿Cúal son los tipos de librería JAVA?


TIPOS DE LIBRERIAS:


Ø Java.lang
Contiene clases esenciales para el lenguaje java y es el único paquete se importa automáticamente.

Ø Java.io
Soporta flujos de entrada y salida java


Ø Java.net
Soporta facilidades de red (URL, sockets TCP, sockets UDP, direcciones IP, conversiones binarias a texto)


Ø Java.awt
La librería java.awt proporciona un Abstract Window Toolkit para programación GUI (Interfaz gráfica de usuario), dibujo de gráficos e imágenes, asi como también eventos colores, tipo de letras, botones, campos de texto, etc.


Ø Java.applet
El paquete java.applet permite la creación de applets a través de la clase Applet, proporciona interfaces para conectar un applet a un documento Web y para audición de audio.


Ø Java.math
Proporciona cálculos en entero grande y real grande.


Ø Java.text
Contiene clases que permiten dar formato especializado a fechas, números y mensajes


¿Qúe es un applet Java?


En Java, un applet es un programa que puede incrustarse en un documento HTML, es decir en una página web. Cuando un navegador carga una página web que contiene un applet, este se descarga en el navegador web y comienza a ejecutarse. Esto permite crear programas que cualquier usuario puede ejecutar con tan solo cargar la página web en su navegador.

PRIMERA CLASE (lenguaje Java)

JAVA es un lenguaje de programación orientado a objetos, desarrollado a principios de los años 90. El lenguaje en sí mismo toma mucha de su sintaxis de C y C++, pero tiene un modelo de objetos más simple y elimina herramientas de bajo nivel, que suelen inducir a muchos errores, como la manipulación directa de punteros o memoria.Con respecto a la memoria, su gestión no es un problema ya que ésta es gestionada por el propio lenguaje y no por el programador.El lenguaje Java se creó con cinco objetivos principales:


- Debería usar el paradigma de la programación orientada a objetos.
- Debería permitir la ejecución de un mismo programa en múltiples sistemas operativos.
- Debería incluir por defecto soporte para trabajo en red.
- Debería diseñarse para ejecutar código en sistemas remotos de forma segura.
- Debería ser fácil de usar y tomar lo mejor de otros lenguajes orientados a objetos, como C++.





Archivo Fuente ----------> Bytecode ----------> Código ordenador



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Interprete (JVM)






Archivo fuente: creado mediante el editor "jEdit" --> clase1.java


para pasar a bytecodes --> Javac (compilador)


para pasar de bytecodes a código fuente --> gcj


para pasar de bytecodes a interprete --> Java




Las librerías (o packages) de Java son una colección de utilidades y funciones, ordenadas por su aplicación, que sirven para facilitar las tareas de programación. Las más básicas son:



-java.applet
-java.awt
-java.beans
-java.io
-java.lang
-java.math
-java.net
-java.sql
-java.text
-java.util




En las siguientes clases utilizaremos el programa J-Edit:



1-Instalar


2-Instalar Plugin.console


3-Escibir codigo fuente


4-Compilar codigo fuente: Plugins > Console > Compile Current Buffer5-Ejecutar codigo fuente: Plugins>Console>Run Current Buffer