DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN DISPOSITIVO SENSORIAL DE MOVIMIENTO AUTOMATIZADO PARA EL AHORRO DE ENERGIA EN EL LABORATORIO DE PLC DE PROCESOS INDUSTRIALES, EN EL INSTITUTO TECNOLÓGICODE SOLEDAD ATLÁNTICO ITSA YEISON JOSÉ ANAYA HERRERA SAMUEL ANTONIO MARIMÓN DÍAZ JAIRO DAVID MARTÍNEZ VILLAMIZAR INSTITUTO TECNOLÁGICO DE SOLEDAD ATLÁNTICO – ITSA ESCUELA DE PROCESOS INDUSTRIALES GESTIÓN DE MANTENIMIENTO ELECTROMECÁNICO SOLEDAD 2012 I DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN DISPOSITIVO SENSORIAL DE MOVIMIENTO AUTOMATIZADO PARA EL AHORRO DE ENERGIA EN EL LABORATORIO DE PLC DE PROCESOS INDUSTRIALES, EN EL INSTITUTO TECNOLÓGICO DE SOLEDAD ATLÁNTICO ITSA YEISON JOSÉ ANAYA HERRERA SAMUEL ANTONIO MARIMÓN DÍAZ JAIRO DAVID MARTÍNEZ VILLAMIZAR Trabajo presentado para optar una nota formativa en la asignatura de PROYECTO INTEGRDOR III, a la Espec. Lesbia Donado M. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE SOLEDAD ATLÁNTICO - ITSA ESCUELA DE PROCESOS INDUSTRIALES GESTIÓN DE MANTENIMIENTO ELECTROMEÁNICO SOLEDAD 2012 I SELECCIÓN TEMATICA AREA DISCIPLINAR: Gestión en Mantenimiento Electromecánico AREA TEMATICA: Domótica, Circuitos Eléctrico, Hidráulica TEMA: Dispositivo de Sensorial de Movimiento TITULO: Diseño y construcción de un dispositivo sensorial de movimiento automatizado para el ahorro de energía en el laboratorio de PLC de procesos industriales, en el Instituto Tecnológico de Soledad Atlántico - ITSA, en el 2012. I A nuestros padres. plasmados para que ahora el mundo entero conozca mediante sus escritos. A todas aquellas personas que poco a poco o mucho siempre apoyaron este trabajo para que el resultado sea un buen proyecto. Samuel Antonio Este trabajo que gracias a nuestras madre..ITSA. A nuestros profesores del Instituto Tecnológico De Soledad Atlántico. por brindarme sabiduría para discernir las actividad que emprendía cada día. que en todo momento nos apoyaron y aportaron un granito de arena para que ahora el desarrollar este proyecto se toda una realidad. puro e importante para la vida de todos nosotros. quienes han sido unas granes personas en nuestras vida. Jairo David I . amigos que siempre han estado ahí aunque no sea en cuerpo presente en todo momento nos han apoyado. va dedicado a nuestras familia por su apoyo incondicional ante todo en las buenas y en las malas.DEDICATORIA Los autores dedican este trabajo a: Es importante decir que este proyecto va dedicado primero que todo a Dios padre. Yeison José Dedicamos este proyecto a todas aquellas personas que tomaron una parte de su vida para dejar un mensaje. Freddy Herrera Rosis. Rubén Guerra Rodríguez docente del Instituto Tecnológico de Soledad Atlántico . docente catedrático del Instituto Tecnológico de Soledad Atlántico – ITSA. Tecnólogo Eléctrico Mecánico y técnico en soldadura industrial De la empresa eléctricaribe. siempre estuvo guiándome e infundiendo conocimientos para que de este modo pudiese encontrar una solución a la problemática de la iluminación del conjunto en el que vive. I .AGRADECIMIENTO Los autores agradecen este trabajo a: Ing. por los saberes infundidos. por su motivación y ayuda con sus conocimientos a elegir y modificar todo lo que fue la inicialización del anteproyecto.ITSA. Lesbia Donado. dado que durante el proceso de prácticas investigativas. las verificaciones y correcciones del proyecto para que este fuese finalizado con éxito en el transcurso de todo el cuatrimestre y además gracias por soportarnos durante todo este tiempo. Lic. .............3 JUSTIFICACIÓN PRACTICA.......17 0............. cableadas o inalámbricas y cuyo control goza de cierta ubicación desde dentro o fuera de las instalaciones.................................. bienestar y comunicación que puede ser inteligente......III INTRODUCCIÓN........................................ la electrónica.5 FORMULACION DEL OBJETIVO DE INVESTIGACION..................21 0...................................5 0........ .... DEBIDO A TODO LO ANTERIOR SE TIENE LA BASE DE CONOCIMIENTOS NECESARIOS PARA ELABORAR EL DISEÑO Y POSTERIOR CONSTRUCCIÓN DEL DISPOSITIVO.......................CONTENIDO pág.6 0.... una empresa o una escuela etc........................................2............................................6 0......................................6 HIPÓTESIS....................12 BIBLIOGRAFIA.........................6 0.............2 Objetivos Específicos......................... rayos infrarrojos......... LABORATORIO DE ELECTRÓNICA..................5 0........7 ESTADO DEL ARTE..............4 IDENTIFICACION DEL CAMPO ESPECÍFICO DE LA INVESTIGACION....... Se mostrará algunos parámetros. LABORATORIO DE MOTORES......................... aportando servicios de gestión energética..................................3 IDENTIFICACION DEL OBJETIVO DE LA INVESTIGACION................................................................................... DEBIDO A LOS CONOCIMIENTOS ADQUIRIDO DURANTE EL PERIODO TÉCNICO EN LAS ASIGNATURAS COMO DISEÑO.............................22 I .......... OPERACIÓN DE CÉNTRALE DE TRANSMISIÓN Y GENERACIÓN............... SELECCIÓN TEMATICA... MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES DEMÓTICAS...............................................................................................9 0.......... amplificadores operacionales y circuitos que es el campo de acción o el conjunto de sistemas capaces de automatizar una vivienda......5.................22 0..............1 ANTEPROYECTO.....10 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES ....................................6 0...2..........2 0.......... normas o criterios necesarios a tener en cuenta para la realización de este proyecto tales como las que se indicaran a continuación...................... LABORATORIO DE MAQUINAS HERRAMIENTAS Y LOS CONOCIMIENTOS ADQUIRIDO EN LAS PRÁCTICAS EMPRESARIALES Y DE INVESTIGACIÓN.................9 MODELO CUÁNTICO..........................................................1Justificación teórica..... En la actualidad existes inconvenientes que se presenta en algunos lugares cerrados en donde se hace necesario el buen manejo en las luces............................................................................. MANEJO Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES ELÉCTRICA........................................... situaciones.. que se manejan fácilmente con las siguientes teorías : la demótica.................. MANTENIMIENTO DE MAQUINAS ELÉCTRICA.......................4 0............................................3 0......................2 JUSTIFICACIÓN .................... ELECTRÓNICA DE POTENCIA......................................... MAQUINAS HERRAMIENTAS Y METROLOGÍA Y AJUSTE. debido a que se puede tener un manejo electrónico por medio de redes internas y externas de comunicación.........2 Sistematización...........................8 MARCO TEÒRICO............................ resistencias.2 0..................................................................................................................................................... sensores.........................1............5 0.....................11 PRESUPUESTO DEL PROYECTO ...................... LABORATORIO DE PLC........................ seguridad...............22 FUENTE: ELABORACIÓN PROPIA ..................1 DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA............................ EL CONOCIMIENTO ADQUIRIDO EN LOS SIGUIENTES LABORATORIOS TALES COMO..4 0....... ...................................... interruptores....... ................ PLC EN PROCESOS CONTINUOS........19 FIGURA 9...............................18 FIGURA 8.... FIGURA 1........................ ESQUEMA DEL CONTROL FUNCIONAL.....10 FIGURA 2....11 FIGURA 3.......................... FUNCIÓN DE UN AMPLIFICADOR OPERACIONAL .......................................... COMPONENTES DEL CONTROL OPERACIONAL Y FUNCIONAL...............................15 FIGURA 7... CONDENSADORES CERÁMICOS...12 FIGURA 4........................20 I ... TRANSISTOR........................................................................... PLC EN PROCESOS SECUENCIALES O DISCONTINUOS...............................20 FIGURA 10....... DISPOSITIVO TERMINADO........ CIRCUITO DE CONTROL.........................14 FIGURA 6 RESISTENCIAS CÓDIGO DE COLORES............LISTA DE FIGURA pág..........................................13 FIGURA 5....................... I . y capacidad visual. En lo concerniente a la elaboración del Dispositivo establecerá una relación entre la población actual y futuro de la carrera de Mantenimiento Electromecánico. I . Para poder realizar la propuesta. propuesto tomando en consideración las normas y reglamentos necesarios. Es por eso que se pretende enfocar el presente proyecto para un buen desarrollo visual y práctico para los que utilizan el laboratorio. En lo correspondiente a la propuesta del dispositivo sensorial de encendido y apagado.INTRODUCCIÓN El presente trabajo está enfocado a una propuesta de diseño estructural para el laboratorio de PLC de procesos industriales en el Instituto Tecnológico de Soledad Atlántico. con los resultados obtendremos una mejor iluminación en lo que conlleva a la infraestructura de el laboratorio de PLC. está nos ayudara a una mejor realización de los trabajos. Además se describirá se investigará a fondo las posibles ventajas y desventajas que se presentaran en la implementación de este. Las cuales exigen laboratorios. el trabajo se desarrollara un dispositivo de sensor de encendido y apagado. La propuesta de diseño estructural contará con espacios en el laboratorio de PLC. de esta proyección realizáremos una mejor distribución de espacios. se elaborará la estimación de costos del diseño propuesto y finalmente se elaborarán las conclusiones y recomendaciones del trabajo. por otro lado se buscará la mejor manera para el diseño del sistema así como las consideraciones de estructuración del mismo. La investigación consiste en la programación de dispositivos de sensores para un mejor manejo del encendidos y apagados de las luces que se encuentran en este lugar de trabajo. los estudiantes que participan en el uso continuo del laboratorio de procesos industriales no rendirán adecuadamente. De continuar esta problemática descrita anteriormente. los cuales perjudicaran a los estudiantes en cada una de las labores a realizar en dicho lugar. Además se observa el mal estado de la iluminación en este laboratorio de procesos industriales junto con la lejanía que tienen los interruptores de dicha iluminación. se hace necesario diseñar un dispositivo de sensor del encendido y apagado que será utilizado en este laboratorio.1 DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA En el Instituto Tecnológico de Soledad Atlántico. Por otra parte la poca y mal ubicación de la iluminaria en laboratorio de PLC de procesos industriales conllevara al estudiante a forzar la vista al momento de hacer sus actividades.ANTEPROYECTO 0. Siguiendo esto. Por lo anterior. se ha presentado una situación que está afectando las labores de los estudiantes en el laboratorio de PLC de Procesos Industriales la problemática es con respecto al manejo del encendido y apagado de luces. Por otro lado. no adquirirán una buena formación ni estarán a gusto por la falta de motivación a la hora de llevar esos conocimientos teóricos a la práctica aún contando con todos los materiales y recursos para el desarrollo de las actividades propuestas anteriormente en sus teóricas. Su funcionamiento será por medio de un dispositivo que emitirá rayos infrarrojos u ondas ultrasónicas que captarán así en tiempo real los movimientos que se generarán en el laboratorio de PLC de procesos industriales del Instituto Tecnológico de Soledad Atlántico – ITSA. El sensor de movimiento estará diseñado para utilizarse dentro y a la entrada del I . dificultándoles en la explotación de sus habilidades dando paso a que los estudiantes comenten entre ellos la mala situación del laboratorio de PLC y futuramente presentarán problemas de la visión. se evidencia altos índices en el incremento y desperdicio de energía eléctrica. 1.1. Cuando el sensor detecta el movimiento. trasmitirá una señal al centro de control.laboratorio de PLC. Por consiguiente ¿De qué manera el diseño y construcción de un sensor de movimiento en el laboratorio de procesos industriales. 0. Se mostrará algunos parámetros. La selección de la zona y la configuración en el centro de control determinará si la iluminación es la apropiada para todo tipo de labores requeridas en el lugar. servirá para monitorear el área del laboratorio.1 Formulación del problema. ayudará a una mayor iluminación y un mejor uso de la energía? 0.2 Sistematización. situaciones. ¿Qué normas hay que tener en cuenta para diseñar la estructura del sensor de movimiento? ¿Cómo identificar los parámetros del sector para poder ubicar el sensor? ¿Cómo desarrollar el dispositivo de sensor de encendido y apagado para una mejor iluminación y realización de los trabajos? ¿Cuáles serán las directrices a tener en cuenta para la construcción del sensor de movimiento en el laboratorio de PLC de procesos industriales del Instituto Tecnológico de Soledad Atlántico – ITSA? I . normas o criterios necesarios a tener en cuenta para la realización de este proyecto tales como las que se indicaran a continuación. Si éste se instala adecuadamente. sensores. En la actualidad existes inconvenientes que se presenta en algunos lugares cerrados en donde se hace necesario el buen manejo en las luces.2 JUSTIFICACIÓN 0. la electrónica. debido a que se puede tener un manejo electrónico por medio de redes internas y externas de comunicación.2. I .2. 0. la ayuda de un mejor manejo de las diferentes luces y permitir un control del laboratorio de PLC de procesos industriales. pare generas un prototipo aun más avanzado y de muchas más variables funcionales en el proceso de decodificación de señales que pueden obtenerse con el prototipo El campo de acción de acción de los sensores en muy amplio pues se utilizan en la actualidad. también llegar a tener un control total del sitio y lograr que la condición de luz del laboratorio sea adecuada para la realización de actividades y de distintos trabajos que se llevarán a cabo en este lugar. bienestar y comunicación que puede ser inteligente.ITSA. seguridad. muestran la necesidad de equipos sensoriales de seguridad y protección que brindaren mayor confiabilidad en los procesos. para sí lograr darle solución al el desperdicio desmedido del consumos de energía. Debido a los conocimientos obtenidos en la investigación y los estudios estadísticos realizados en las industrias en general. resistencias. aportando servicios de gestión energética. Por este motivo. una empresa o una escuela etc. Por lo anterior con este proyecto se pretende buscar un ahorro de energía. amplificadores operacionales y circuitos que es el campo de acción o el conjunto de sistemas capaces de automatizar una vivienda.2 justificación metodológica. rayos infrarrojos. cableadas o inalámbricas y cuyo control goza de cierta ubicación desde dentro o fuera de las instalaciones. además que existe un mercado mucho más amplio con la llegada del TLC y las nuevas tecnologías que llegan con el tratado que se pueden implementar en el diseño.1Justificación teórica.0. por medio de un sensor de automatización en el laboratorio. del Instituto Tecnológico de Soledad Atlántico . que se manejan fácilmente con las siguientes teorías : la demótica. interruptores. 0. laboratorio de electrónica. mantenimiento de maquinas eléctrica. 0.3 IDENTIFICACION DEL OBJETIVO DE LA INVESTIGACION El sensor de movimiento se implementará en el laboratorio de PLC de Procesos Industriales. debido a todo lo anterior se tiene la base de conocimientos necesarios para elaborar el diseño y posterior construcción del dispositivo.ITSA. laboratorio de motores. El funcionamiento del sensor será por medio de un dispositivo que por un emisor el cual arrojará rayos infrarrojos u ondas ultrasónicas que las capta el receptor en tiempo real los movimientos que se generarán en el laboratorio de PLC de procesos industriales del Instituto Tecnológico de Soledad Atlántico – ITSA el cual enviará una señal a un centro de control por una alarma de luz mediante amplificadores operacionales TL081. laboratorio de maquinas herramientas y los conocimientos adquirido en las prácticas empresariales y de investigación.4 IDENTIFICACION DEL CAMPO ESPECÍFICO DE LA INVESTIGACION El dispositivo de sensor del encendido y apagado que será utilizado en el laboratorio de PLC de procesos industriales. La selección de la zona y la configuración en el centro de control determina si la iluminación es la apropiada para todo tipo de labores en el laboratorio. Debido a los conocimientos adquirido durante el periodo técnico en las asignaturas como diseño. Se instala adecuadamente para monitorear el laboratorio de PLC. maquinas herramientas y metrología y ajuste. del Instituto Tecnológico de Soledad Atlántico . el conocimiento adquirido en los siguientes laboratorios tales como.3 Justificación practica. manejo y mantenimiento de instalaciones eléctrica. I . electrónica de potencia.2. L293D. El sensor de movimiento será diseñado para usarse al interior y en la entrada. trasmite una señal al centro de control. operación de céntrale de transmisión y generación. Laboratorio de PLC. 0. montaje y mantenimiento de instalaciones demóticas. Cuando el sensor detecta el movimiento. 5. Elaborar el sensor acorde a las especificaciones técnicas requeridas en el software SolidWorks para dar conocer el diseño 0.1 Objetivo General Diseñar un dispositivo automatizado que disminuya el uso manual del encendido y apagado de luces. El sensor de movimiento facilitará la iluminación en el laboratorio de PLC y un mejor desempeño para los estudiantes en sus labores de trabajo. 0.5 FORMULACION DEL OBJETIVO DE INVESTIGACION 0. Este diseño permitirá reducir el consumo de energía eléctrica y por lo tanto bajas en el costo de la energía consumida. se reducirá en un alto porcentaje el uso de interruptores para el encendido y apagado luces.0.7 ESTADO DEL ARTE A continuación se presenta unas muestras de proyectos relacionados con el diseño e implementación de un dispositivo sensorial automatizado para el encendido y apagado de luces en el laboratorio de PLC de procesos industriales. y reducir el consumo de energía eléctrica en el Laboratorio de PLC de Procesos Industriales del Instituto Tecnológico de Soledad Atlántico – ITSA. Construir el sensor detector de movimiento en el laboratorio PLC.2 Objetivos Específicos Determinar la estructura y como debe ser el sensor detector de movimiento para diseñar las componentes del circuito en su respectiva ubicación. 0. para optimizar el encendido y apagado de luces. I .6 HIPÓTESIS Con la construcción del sensor de movimiento en el laboratorio de PLC.5. identificar los parámetros del sector para poder ubicar el sensor. El control de posición de cada articulación del dedo. Por otra parte para Alfonso2 Captura de movimiento de personas con múltiples sensores Kinects La captura de movimiento se basa en un conjunto técnicas y métodos para el registro de movimientos de un actor que se desenvuelve en una 1 Diseño y construcción de un dedo de cuatro grados de libertad conformado por músculos neumáticos [en línea].mx/subaca/web- antagonistas mktro/submenus/investigacion/tesis/4546%20Francisco%20Aguilar%20Acevedo%20-%20Roman%20Ruiz %20Gonzalez. el prototipo es capaz de reproducir movimientos de flexión-extensión y aducción-abducción. Presente están algunos de los autores más destacados en estos proyectos: Como primera parte en concordancia con Francisco1 Diseño y construcción de un dedo de cuatro grados de libertad conformado por músculos neumáticos antagonistas En este proyecto de investigación se presenta el diseño y construcción de un dedo neumático de cuatro grados de libertad (gdl) conformado por músculos neumáticos antagonistas. debido a la metodología empleada y al uso de materiales industriales.edu. El dedo mecánico es actuado por músculos neumáticos en un arreglo antagonista para cada uno de sus cuatro grados de libertad.usb.http://www.pdf [citado el 06 de diciembre de 2012] 2 Captura de movimiento de personas con múltiples sensores Kinects [en línea] http://ldc.ve/~alfonso/thesis.cenidet.en el Instituto Tecnológico de Soledad Atlántico – ITSA. Desde tiempos remotos los científicos han competido por estar a la cabeza de la tecnología usando la nanotecnología para que todas sus obras o creaciones sean cada vez más pequeñas. Los músculos elaborados para la aplicación. El monitoreo y configuración del sistema es realizado a través de una interfaz de usuario desarrollada en LabVIEW.pdf [citado el 06 de diciembre] I . de forma análoga a los movimientos que realiza un dedo de la mano humana. se realizó mediante controladores PID programados en un sistema mínimo de electrónica diseñado para este propósito. presentan versatilidad en su construcción. Junto con ellos Manuel4 sistema de gestión una vivienda Este es el punto principal 3 Protocolo de encaminamiento adaptativo para la optimización de comunicaciones de captura de datos y dirigida en redes de sensores inalámbricos [en línea] diseminación http://eciencia.urjc. El sensor Kinect desarrollado por Microsoft es un dispositivo diseñado con el propósito de realizar captura de movimiento para su consola de videojuegos XBOX. el deporte. procesar. procesado de paquetes y comunicación con otros nodos a través de su interfaz radio. La introducción de dicho sensor al mercado y el desarrollo de controladores libres para el mismo han impulsado la creación de nuevas aplicaciones por parte de desarrolladores en todo el mundo. se integran en el entorno a medir y son capaces de recolectar. Estos dispositivos. entre otras. cuyo despliegue lleva asociado un coste mucho menor que el de los sistemas cableados. humedad. agregar y transmitir información de variables recogidas tales como temperatura. Estos métodos son empleados en una gran variedad de áreas como la industria del entretenimiento. etc.es/bitstream/10115/5685/1/Tesis_Fco_Javier_Atero.escena para su posterior análisis. la seguridad. Siguiendo con la ideas de los anteriores autores el comentario de Francisco 3 Protocolo de encaminamiento adaptativo para la optimización de comunicaciones de captura de datos y diseminación dirigida en redes de sensores inalámbricos Los avances recientes en comunicaciones inalámbricas y microelectrónica han motivado la aparición de dispositivos sensores inalámbricos de bajo coste y pequeño tamaño capaces de efectuar de forma autónoma tareas de monitorización del entorno. aceleración. así como de otros eventos detectados como actividad sísmica o detección de presencia o movimiento.pdf [citado el 06 de diciembre de 2012] I . la medicina. Para lo cual se debe utilizar un amplificador operacional.1/11526/1/Mem%C3%B2ria1. como se muestra en la figura 1. en las cuales Coughlin y Driscoll5 dicen “rara vez los sensores podrán generar una salida cuyo parámetro o valor eléctrico podrá alimentarlo directamente a la computadora a través de un convertidor analógico a digital(A/D). DRISCOLL. La tarea será la instalación eléctrica de un vivienda unifamiliar real para conseguir el bienestar del usuario y a la vez crear un producto energéticamente rentable interior y exterior de la los puntos la más importantes de la instalación rentable. Quinta edición. p 3. gas. Control de la iluminación vivienda. Por ello. Robert. 0. Control de persianas. En este caso se utilizará un de realizar toda la 4 sistema de gestión demótica [en línea] http://upcommons. Control de accesos a la vivienda (puertas y ventanas). es necesario un circuito de interfaz de entrada que contenga amplificadores operacionales u otro tipo de circuitos integrados (CI) para acondicionar la señal para el convertidor A/D de la computadora”. I . Detector de presencia exterior e interior. en el cual se efectuará el diseño e implementación de la gestión y el control en una vivienda. 1999. México: Prentice hall. Sistema de alarmas de seguridad (incendio. Amplificadores operacionales y circuitos integrados. intrusión).edu/pfc/bitstream/2099.pdfde [citado el 06 de diciembre de 2012] 5 COUGHLIN. Regulación automática de iluminación artificial en función de la luz natural. Sistema de simulador de presencia.upc. ISBN: 970-17-0267-0. Control de la temperatura del hogar. Frederick.8 MARCO TEÒRICO Se pretende diseñar y construir un sensor que pueda ser aplicado de manera útil en el control y manejo de luces de un lugar cerrado como lo es el laboratorio de PLC de procesos industriales del Instituto Tecnológico de Soledad Atlántico-ITSA.del proyecto. DRISCOLL. P 448.A.] Por otro lado. Figura 1. 3.amplificador operacional para enviar recibir la señal del sensor y este a su vez envié una al centro de control donde se activará una alarma en caso de falla. 5 ed. 1994. ISBN: 84-291-3448-4. Frederick. Barcelona: Reverte S. I . Robert. Amplificadores operacionales y circuitos integrados. de disco) y condensadores de alta tensión para tensiones de servicio de hasta 12 kv (condensadores en forma cóncava y de placas). [ISBN: 970-17-0267-0. Primera edición. PRINCIPIOS DE ELECTROTECNIA. Existen condensadores (figura 2) con tensiones de servicio de hasta 700 v (condensadores tubulares. Función de un amplificador operacional Fuente: COUGHLIN. lo que también se debe tener en cuenta es la manera como se construirá el circuito encargado de cumplir con este proceso el cual consta con condensadores de los cuales Senner6 expresa que: “los condensadores tienen como dieléctrico una masa cerámica. p. Para ello estos se 6 SENNER. laminares. En la superficie de su cuerpo de cerámica de paredes finas se condensa una lámina de metal noble. 1999. México: Prentice hall. Adolf. utilizaran como una parte esencial del circuito que será diseñado para la implementación del sensor. P 908. 3 ed. aquí se puede tener en cuenta los transistores que como Rashid7 dice “Los transistores de potencia son de cuatro clases 1. BJT. Figura 2. Un transistor bipolar tiene tres terminales: base emisor y colector. 2) MOSFET de potencia. Mientras la base de un transistor NPN este a mayor potencia que el emisor. y la corriente de la base tenga el valor suficiente para activar el transistor en la región de saturación. Condensadores cerámicos Fuente: SENNER. las resistencias y los relés. En el caso normal funciona como un interruptor en la configuración de emisor común. 7 RASHID. 2004. Estos transistores serán de gran ayuda como una parte fundamental del circuito requerido para cumplir con lo necesario para la implementación del proyecto. 1ed. p 448. siempre que la unión de colector a emisor tenga la polarización correcta” ver figura 3. Barcelona: Reverte. Adolf. Electrónica de potencia: Circuitos. México: Pearson Prentice Hall. ISBN: 970-26-0532-6. Muhammad. el transistor permanece cerrado. 3) IGBT y 4) SIT. I . ISBN: 84-291-3448-4. Con esto también se hace necesario el uso de otros dispositivos como lo son las los transistores. 1994. dispositivos y aplicaciones. Principios de electrotecnia. 1 ed. 2003. procesado de señales digitales y analógicas. 103. Mexico: Editorial uoc. 2004. Muhammad. Al estar basado en un microprocesador.Figura 3. Transistor Fuente: RASHID. comunicaciones 8 DOMIGO. lo que le conviene en una herramienta sumamente útil y flexible. GRACIA. Electrónica De Potencia: Circuitos. México: Pearson Prentice Hall. A partir de lo que se pretende lograr con la implementación de este proyecto se hace necesario el uso de amplificadores operacionales que ayude a controlar el proceso de una manera más eficaz recibiendo una señal y a su vez realice el procesos correspondiente a la señal que este reciba para lograr esto se hace necesario el uso de un PLC del cual Domingo8 habla diciendo “Un autómata programable (PLC) o programable logic controller) es un sistema de control basado en un microprocesador y los elementos necesarios para que este microprocesador opere de forma conveniente. permite que la función que el PLC realice sea programable por cada usuario a efectos de satisfacer cada necesidad concreta del control. Juan. GRAU. Joan. dispositivos y aplicaciones. ISBN: 74-8429-027-1. p. Su manejo en el ámbito de instalación y programación puede ser realizado por personal técnico carente de un gran nivel informático entre las funciones que realiza un PLC tenemos: temporizadores operaciones y cálculos aritméticos. Introducción A Los Autómatas Programables. ISBN: 970-26-0532-6. p. Hermino. I . Antonini. GAMIZ. enclavamientos. 908. 3 ed. Figura 4. Herminio. Antonini. Joan.Industriales entre muchas otras (figura 4.” Este sistema será usado para recibir la señal por parte del amplificador operacional con la cual el PLC intervendrá realizando el proceso necesario para lo que se solicite en ese momento. 2003. 110. I . etc. Juan. PLC en procesos secuenciales o discontinuos Fuente: DOMIGO. GRACIA. 1 ed. GRAU. México: Editorial UOC. figura5). Introducción A Los Autómatas Programables. ISBN: 748429-027-1. Los campos de aplicación de los autómatas programables son hoy día extremadamente extensos debido a sus posibilidades en cuanto a flexibilidad en su programación mediante módulos adicionales o incluso con mas autómatas conectados en red. p. GAMIZ. 205. ISBN: 74-8429027-1. 1 ed. José. PLC en procesos continuos Fuente: DOMIGO. Figura 6 este será implementado o utilizado en el circuito principal del proyecto como en muchos otros componentes. 1 ed. GAMIZ. De la misma manera se deben usar otros dispositivos muy importantes en el circuito tales como lo son las resistencia y de las cuales Manzano9 hace una aclaración diciendo: “son las mayor o menor dificultad que presenta un conductor al paso de la corriente eléctrica. 9 MANZANO. p. La resistencia se mide con el ohmímetro conectando este a los extremos del conductor a medir”. Hormino. la resistencia eléctrica que presenta un conductor depende del tipo de material que la conforma. ELECTRICIDAD I. GRACIA. Juan. 110. GRAU.Figura 5. p. 2003. ISBN: 978-84-267-1456-5. Antonini. Joan. Teoría Básica Y Prácticas. Por tanto. Introducción A Los Autómatas Programables. I . Barcelona: Marcombo 2008. México: Editorial uoc. 1 Marco conceptual. Herminio. Joan. 2003. Antonini. La salida es la diferencia de las entradas Vout = G· (V+ − V−) el más conocido y comúnmente aplicado es el UA741 o I . 0. 1 ed. Introducción A Los Autómatas Programables. GAMIZ. es abreviado A. dos LM741. GRACIA. México: Editorial uoc. p.8.Figura 6 Resistencias código de colores Fuente: DOMIGO.. GRAU. En el diseño de un dispositivo automatizado que disminuya el uso manual del encendido y apagado de luces. op-amp u un circuito electrónico (normalmente se presenta como circuito multiplicada por un factor (G) (ganancia): integrado) que tiene dos entradas y una salida. ISBN: 748429-027-1. 103. y reduzca el consumo de energía eléctrica en laboratorio de PLC de procesos industriales del Instituto Tecnológico de Soledad Atlántico – ITSA se utilizaran términos técnicos referentes al desarrollo de este proyecto tales como: AMPLIFICADOR OPERACIONAL: (comúnmente OPAM).O. Juan. fuentes. desde dentro y fuera del hogar. van desde un simple interruptor que apaga o enciende un bombillo. y que pueden estar integrados por medio de redes interiores y exteriores de comunicación. ELECTRÓNICA: es la rama de la física y especialización de la ingeniería. El calor de I . Se podría definir como la integración de la tecnología en el diseño inteligente de un recinto cerrado. INTERRUPTOR ELÉCTRICO: es un dispositivo que permite desviar o interrumpir el curso de una corriente eléctrica. cableadas o inalámbricas. condensadores. componentes lineales (resistores. En el mundo moderno sus tipos y aplicaciones son innumerables. Los circuitos que contienen solo fuentes. interruptores y semicondu ctores) que contiene al menos una trayectoria cerrada. Un circuito que tiene electrónicos es denominado un circuito electrónico. el mismo calor que irradia el sol. inductores. RAYOS INFRARROJOS: son ondas de calor infrarrojo. y elementos de distribución lineales (líneas de transmisión o cables) pueden analizarse por métodos algebraicos para determinar su comportamiento en corriente directa o en corriente alterna. bienestar y comunicación. que estudia y emplea sistemas cuyo funcionamiento se basa en la conducción y el control del flujo microscópico de los electrones u otras partículas cargadas eléctricamente. Estas redes son generalmente no lineales y requieren diseños y herramientas de análisis mucho más complejos. DOMÓTICA: Se entiende como el conjunto de sistemas capaces de automatizar una vivienda. inductores). aportando servicios de gestión energética. tales como resistencias. condensadores. seguridad.CIRCUITO: es una red eléctrica (interconexión de dos o más componentes. y cuyo control goza de cierta ubicuidad. por eso sentimos los efectos de la radiación infrarroja cada día. hasta un complicado selector de transferencia automático de múltiples capas controlado por computadora. aceleración. desplazamiento. Aunque no podemos ver esta radiación. intensidad lumínica. presión. por el mal estado de las iluminarias y la mala ubicación de las mismas por lo cual se hace necesario la implementación de un dispositivo sensorial de movimiento el cual la persona al I . inclinación. SENSOR: es un dispositivo capaz de detectar magnitudes físicas o químicas. son conocidos simplemente como resistencias.. Una magnitud eléctrica puede ser una resistencia eléctrica (como en una RTD). RESISTENCIAS: Son componentes electrónicos que tienen la propiedad de presentar oposición al paso de la corriente eléctrica. Las variables de instrumentación pueden ser por ejemplo: temperatura. etc. una capacidad eléctrica (como en un sensor de humedad). de un radiador de calefacción o de una acera caliente proviene del infrarrojo. humedad. los nervios en nuestra piel pueden sentirla como calor. fuerza. del fuego. y transformarlas en variables eléctricas. llamadas variables de instrumentación. como en las planchas.9 MODELO CUÁNTICO Dada la problemática que se encuentra en el laboratorio de PLC de procesos industriales del Instituto tecnológico de soledad atlántico-ITSA. En el propio argot eléctrico y electrónico. 0. una Tensión eléctrica (como en un termopar). La unidad en la que mide esta característica es el Ohmio y se representa con la letra griega Omega (W). calentadores. una corriente eléctrica (como en un fototransistor). torsión. En otros casos.la luz del sol. Las terminaciones nerviosas de la piel son sensibles a la temperatura y pueden detectar la diferencia entre la temperatura interior del cuerpo y la temperatura exterior de la piel. etc. etc. distancia. pH. RESISTOR: Se denomina al componente electrónico diseñado para introducir una resistencia eléctrica determinada entre dos puntos de un circuito. se emplean resistencias para producir calor aprovechando el efecto Joule. En esta primera etapa del proyecto se manejará un circuito de control que CNICE explica que: “está definido como un conjunto de componentes que pueden regular su propia conducta o la de otro sistema con el fin de lograr un funcionamiento predeterminado.9. http:// innovación . Entradas Analógicas.cnice. Diseño del circuito de control.es/control/control/contenido/Descripcion/Esquemas_Electricos/Circuito_control/circuito _de_co ntrol. Ver figura 7.mec. El Centro Nacional de Información y Comunicación educativa (CNICE). Centro Nacional de Información y Comunicación Educativa [en línea]. Diseño del control funcional . ya que se encarga de controlar las entradas (Puerto LPT. I .9. En esta etapa se continuara con el funcionamiento utilizando 10 CNICE. para la construcción de este dispositivo se tomaran las siguientes etapas: 0. de modo que se reduzcan las probabilidades de fallos y se obtengan los resultados buscados”10. es la parte más delicada de la controladora.pdf [citado en octubre del 2010].2 Etapa 2. Circuito de control Fuente: Elaboración propia 0.1 Etapa 1. Para esta segunda etapa se manipulará un sistema de control funcional que básicamente son un conjunto de componentes físicos conectados o relacionados entre sí de manera que dirijan su actuación por sí solo.colocarse en la trayectoria del haz de luz la corte y así se encienda la iluminación en el lugar de trabajo. Entradas Digitales y circuito de potencia) y las salidas (Salidas Digitales) Figura 7. afirma que un circuito de control. TL081 que permiten aumentar la intensidad y resección de los rayos infrarrojos para poder optimizar su operación. En la figura se muestra un esquema del funcionamiento del circuito de control.3 Etapa 3. Figura 8.mediante y entre si los amplificadores operacionales L293D. I .9. En esta etapa se realizará la construcción del circuito operacional junto con sus componentes y la respectiva ubicación en la placa. el cual será elaborado en el software Proteus. Ubicación de los componentes de control operacional y su parte interna. Esquema del control funcional Fuente: Elaboración propia 0. 0.4 Etapa 4. Figura 10. Como ya se ha indicado. las primeras pruebas del prototipo se realizaron en la creación tanto virtual (en Proteus) como física.9. Componentes del control operacional y funcional Fuente: Elaboración propia. Dispositivo terminado. Dispositivo terminado Fuente: Elaboración propia. Una vez terminado el montaje se procederá a su puesta en funcionamiento. I .Figura 9. 10 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES A continuación se muestra el cronograma de actividades el cual se procedió desde el inicio del proyecto hasta su respectiva culminación como se evidencia en la tabla. Cronograma de actividades CRONOCRAMA DE ADTIVIDADES ENERO FEBRERO 2d 3r 4t 1r 2d 3r 4t 1r a a a a a a a a SEMANA Revisión del anteproyect o Identificació n del significado de las citas y su uso Elaboración del primer capitulo Revisión y asesoría Elaboración del segundo capítulo Revisión y asesoría Elaboración del tercer capítulo Revisión y asesoría Pruebas Proyecto terminado y sustentació n 1r a MARZO 2d 3r a a 4t a 1r a ABRIL 2d 3r a a 4t a Fuente: Elaboración propia I .0. 1.1 Tabla. 000 30.000 1. Tabla.000 7.500 4.000 6.000 6.0. I .11 PRESUPUESTO DEL PROYECTO A continuación se detallará la lista de todos los materiales que componen a este dispositivo.000 UNIDADES 8 9 1 1 1 1 4 VALOR TOTAL 400 4. con sus respectivos precios.12 BIBLIOGRAFIA.900 0.000 73. 2 Presupuesto DESCRIPCION DEL PRODUCTO Resistencia 1k100k Capacitor Relé Baquelita Transformador 120V-12V Tablero acrílico Amplificador operacional L293D y TL081 TOTAL Fuente: Elaboración Propia VALOR POR UNIDAD 50 500 4.000 30.000 28.000 1. 0532-6. ISBN: 970-26- I . GRAU. DOMIGO. Hermino.voltimum. http://innovación. Centro Nacional de Información y Comunicación Educativa [en línea]. p. 908.html [citado el 4 de agosto de 2012] CNICE. Sistema plug and play de control de alumbrado [en línea]. Controlador de iluminación multifuncional [en línea]. ISBN: 748429-027-1. Juan. Alumbrado dirigido [en línea]. Teoría Básica Y Prácticas.html [citado el 4 de agosto de 2012] MARTINEZ Albella. 2003. Frederick. LORENZO. 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Report "DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN DISPOSITIVO SENSORIAL"