Puerta automatización

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

CENTRO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS

No. 7 “CUAUHTÉMOC”

ACADÉMIA DE MANTENIMIENTO INDUSTRIAL

TURNO VESPERTINO

ANTEPROYECTO:

AUTOMATIZACION Y SEGURIDAD EN UNA PUERTA

6IV1

ARRIETA CHAVEZ DAVID

BLANCAS AGUILAR CARLOS ALFREDO

ESTRADA FERNANDEZ HUGO VICENTE

GONZALES OLAYA EDUARDO

Justificación

Un proyecto de automatización es una gran oportunidad para realizar un prototipo o el diseño de uno de una manera interdisciplinaria, es decir, donde se usen elementos de diferentes materias así como los conocimientos de diversas áreas científicas y tecnológicas, ya que uno como técnico en mantenimiento industrial debe conocer los principios básicos de sistemas hidráulicos, neumáticos, eléctricos, electrónicos, mecánicos y la combinación de estos.

Hoy en día también es muy importante innovar, y es por esto que se ha promovido mucho la investigación en México, ya que cada día hay nuevos descubrimientos, y lo que era utilísimo hace 10 años, hoy muchas veces ya es obsoleto. Además de que es mucho más barato producir que importar, aunque es de vital importancia tener en cuenta que un árbol no da frutos de un día para otro.

Objetivo general

Poner a prueba los conocimientos antes adquiridos a lo largo de nuestra trayectoria en el taller de Mantenimiento Industrial y relacionarlos para el diseño de un prototipo automático abordando diferentes campos científicos y tecnológicos

Objetivo particular:

Diseñar una puerta automática segura mediante el uso de sistemas eléctricos, mecánicos y electrónicos.

Introducción:

Describiremos paso a paso como se fue seleccionando los elementos de nuestro prototipo y el porque de cada decisión bien fundamentada, así como el funcionamiento del mismo. Este prototipo se pensó por la falta de seguridad que existe a nuestro alrededor, se pretendía diseñar partes de una casa de seguridad, pero el campo era demasiado grande, por lo que decidimos centrarnos solamente en la puerta de la entrada, proponiendo que mediante una llamada o un mensaje a cierto número telefónico, y con sensores de presencia, la puerta se abriera y cerrara automáticamente, además de contar con seguros magnéticos que dificultarían la entrada a la casa en caso de que lograran evadir el seguro de la chapa. Aquí utilizamos un circuito eléctrico para la activación de un motor que proporcionaría el movimiento, un pequeño sistema mecánico para la transmisión del mismo, y un circuito electrónico para iniciar todo el proceso.

Sistema electrónico

Relevadores

Funciona como un interruptor controlado por un circuito eléctrico el cual por medio de una bobina y un electroimán, se acciona un juego de contactos que permiten abrir o cerrar otros circuitos eléctricos independientes. El relevador es capaz de controlar un circuito de salida de mayor potencia que el de entrada, puede considerarse, como un amplificador eléctrico.

Relés electromecánicos:

Relés de tipo armadura: pese a ser los más antiguos siguen siendo lo 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 N.A. o N.C.

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 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: 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.

En este caso los relevadores a utilizar es el tipo armadura ya que posee un normalmente abierto y normalmente cerrado es un dispositivo útil para la fabricación de una tarjeta de control ya que podemos mandar a controlar motores de doble sentido o cualquier dispositivo eléctrico para un uso en específico.

Partes del relevador

SENSOR DETECTOR

Los sensores de presencia son unos dispositivos electrónicos pensados para la detección del movimiento en un entorno o recinto. Están compuestos de un sensor detector de movimiento y un elemento de potencia, formando un conjunto compacto, para poder ser empleados, sin ningún tipo de problemas, en el control y/o actuación para enviar una señal y dar un trabajo a nuestro circuito en este caso es el movimiento de nuestra puerta.

ELEMENTOS A UTILIZAR:

Circuito 555

El dispositivo 555 es un circuito integrado muy estable cuya función primordial es la de producir pulsos de temporización con una gran precisión y que, además, puede funcionar como oscilador.

Sus características más destacables son:

Temporización desde microsegundos hasta horas.

Modos de funcionamiento:

Monoestable.

Astable.

Aplicaciones:

Temporizador.

Oscilador.

Divisor de frecuencia.

Modulador de frecuencia.

Generador de señales triangulares.

Sus especificaciones son las siguientes:

En nuestro sensor utilizado el circuito 555 es utilizado como un oscilador de tiempo que nos permite conservar de uno 1 a 150 segundos el disparo del sensor programado en el prest y en l capacitor electrolítico que carga y descarga según su capacidad.

Podemos apresiar el material restante como un foto transistor que mas adelante se explicara que es un fototransistor, tambien apresiamos un diodo, resistencias que de estas dependen para el funcionamiento del 555 y sus señales, podemos observar que entre sus elemntos estan los capacitores de diferente valores y uno de ellos es electrolitoco que va en mano con el circuito 555, su respectivo diagrama del circuito se comporta como el diagara de la tarjeta de control figura de abajo

FOTOTRANSISTOR:

Se llama fototransistor a un transistor sensible a la luz, normalmente a los infrarrojos. La luz incide sobre la región de base, generando portadores en ella. Esta carga de base lleva el transistor al estado de conducción. El fototransistor es más sensible que el fotodiodo por el efecto de ganancia propio del transistor.

Un fototransistor es igual a un transistor común, con la diferencia que el primero puede trabajar de 2 formas:

Como transistor normal con la corriente de base Ib (modo común).

Como fototransistor, cuando la luz que incide en este elemento hace las veces de corriente de base. Ip (modo de iluminación).

Puede utilizarse de las dos en formas simultáneamente, aunque el fototransistor se utiliza principalmente con el pin de la base sin conectar.

En el mercado se encuentran fototransistores tanto con conexión de base como sin ella y tanto en cápsulas plásticas como metálicas (TO-72, TO-5) provistas de una lente.

Se han utilizado en lectores de cinta y tarjetas perforadas, lápices ópticos, etc. Para comunicaciones con fibra óptica se prefiere usar detectores con fotodiodos p-i-n. También se pueden utilizar en la detección de objetos cercanos cuando forman parte de un sensor de proximidad.

Se utilizan ampliamente encapsulados conjuntamente con un LED, formando interruptores ópticos (opto-switch), que detectan la interrupción del haz de luz por un objeto. Existen en dos versiones: de transmisión y de reflexión.

Para obtener un circuito equivalente de un fototransistor, basta agregar a un transistor común un fotodiodo, conectando en el colector del transistor el cátodo del fotodiodo y el ánodo a la base. En este caso utilizamos el fototransistor de tantos usos como un detector de objetos apreciado en su diagrama lo podemos encontrar con el símbolo:

Ya en nuestra placa fenolica el físico resultado seria figura siguiente

Utilizamos 9 volts de voltaje y nuestra señal es por medio del relevador alimentado por nuestro circuito y que va alimentar nuestra tarjeta de control

TRANSFORMADOR

Se denomina transformador a un dispositivo eléctrico que permite aumentar o disminuir la tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna, manteniendo la potencia. La potencia que ingresa al equipo, en el caso de un transformador ideal (esto es, sin pérdidas), es igual a la que se obtiene a la salida. Las máquinas reales presentan un pequeño porcentaje de pérdidas, dependiendo de su diseño, tamaño, etc.

El transformador es un dispositivo que convierte la energía eléctrica alterna de un cierto nivel de tensión, en energía alterna de otro nivel de tensión, por medio de interacción electromagnética. Está constituido por dos o más bobinas de material conductor, aisladas entre sí eléctricamente y por lo general enrolladas alrededor de un mismo núcleo de material ferromagnético. La única

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