Reporte Sistema Fluídico de Control.

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PROYECTO:

“SISTEMA FLUÍDICO DE CONTROL”

PRESENTA:

ERICK EDUARDO AURELIO PEREZ

LEYLA ALONDRA GONZALEZ GARCÍA

ALAN ABDIEL RUIZ CORTEZ

LUCÍA MARIANA SÁENZ ALONSO

MATERIA:

CONTROL AUTOMÁTICO

ADMINISTRACIÓN DE PROYECTOS

CD. REYNOSA, TAMAULIPAS                                                              AGOSTO,  2016

Índice

1.        Introducción        3

1.1        Antecedentes        4

1.2        Objetivo        5

1.3         Justificación        5

1.4         Limitación y Delimitación.        7

2. Fundamentos Teóricos        8

2.1         Arduino        8

2.2         Bombas Hidráulicas        9

2.3         Controlador PID        12

2.4         LabVIEW        14

2.5         Pantalla LCD 1602        15

2.6         Sensor de Flujo YF-S201        17

2.7         Sensor Ultrasónico HC-SR04        18

3.  Procedimientos        20

3.1        Diseño del proyecto        20

3.1.1         Realización de diseño        20

Realización de estructura mecánica        21

Programación del sistema        21

4. Resultados        22

5. Recomendaciones        24

Bibliografía        26

1. Introducción        

Este reporte trata acerca de la realización del proyecto Sistema Fluidico para la materia de Control Automático. Además de dar a conocer cada uno de los componentes utilizados en él y la explicación de los pasos que se siguieron para que se pudiera concretar su implementación

El problema se centra en las plantas de procesamiento y tratado de líquido que se ven afectadas por el traslado de fluido de tanque a tanque con una fluidez variable, dependiendo la densidad del mismo y poderlo reflejar de manera vidual tanto físicamente, como en la interfaz gráfica de usuario.

1.1        Antecedentes

Los sistemas fluídicos se han presentado en diversas formas a lo largo de la historia, usando diferentes componentes de control. En este proyecto se utilizaran componentes electrónicos basándose en las propiedades térmicas, de nivel y caudal, controlando sus diversas variables mismas que presentan el tratado de componentes hidráulicos.

Los sistemas de caudal han tenido un gran impacto a través del tiempo, gracias a su facilidad de implementación, eficiencia y su gran variedad de medidores para todo tipo de proyectos y líquidos han evolucionado significativamente, desde sus inicios hasta ahora.

Desde aplicaciones en relojes de agua, lámparas de aceite, calderas, hasta sus aplicaciones más comunes y conocidas, como lo son en la industria alimenticia y en los abastecimientos de agua. Este tipo de sistemas son capaces de trabajar con diferentes tipos de fluido, aunque su mayor demanda es en los sistemas de caudal de agua.

En la actualidad y gracias a los avances de la tecnología se conocen diferentes dispositivos y aparatos para tener un mejor control y precisión de los sistemas de caudal.

En cuanto a los sistemas de control, el reloj de agua de Ktesibios (Figura 1) es uno de los más primitivos que emplea un sistema de control, casualmente este es uno de los sistemas de caudal más antiguos. Aunque, el primer sistema de control en la industria fue el regulador de vapor centrífugo, este al igual que el reloj aplicaba un medidor de caudal.

1.2        Objetivo

Establecer parámetros de funcionamiento del sistema de control de nivel dentro de los intervalos o rangos establecidos por el cliente, que garanticen la estabilidad del sistema de agua caliente, con la metodología que más se ajuste.

1.3         Justificación

Existen industrias de distintas ramas donde es necesario controlar la cantidad de material (agua en éste caso) que se requiere, ejemplo de ellos son la industria cervecera y la industria alimenticia.

La implementación del sistema de control de caudal se propone para eliminar el desperdicio de agua y con el control se pretende eliminar los riesgos del factor humano, ya que es un sistema totalmente automático que controla y monitorea las variables necesarias que el cliente requiere.

Este sistema incluye una visualización gráfica y un monitoreo de las variables que contiene y la facilidad de ser ajustado y manipulado por el cliente en el momento que lo desee.

1.4         Limitación y Delimitación.

Limitaciones

La diferencia de los horarios entre los participantes del equipo junto con el tiempo de implementación del proyecto son las principales limitantes que se tiene en este proyecto, ya que este es el recurso de mayor valor en cuestión de elaboración de cualquier clase de proyectos, no puede ser ignorado, debido a que no podrá ser recuperado.

La compra de los materiales necesarios también llegó a ser una situación limitante, que lleguen a tiempo, que cumplan con lo que se requiere y principalmente el costo es de estos.

Otra de las limitantes son las fallas que se puedan ocasionar en el sistema, ya que no siempre los parámetros son exactos.

Delimitaciones

El proyecto se realiza como un prototipo para controlar el gasto de agua, una vez implementado todo el sistema se pretende que tenga un alcance mayor, se puede aplicar para controlar el gasto de agua en las tuberías de algún negocio e incluso en las escuelas.

2. Fundamentos Teóricos

2.1         Arduino

Arduino es una plataforma de desarrollo de computación física de código abierto, basada en una placa con un sencillo microcontrolador y un entorno de desarrollo para crear programas para la placa.

Es una herramienta para hacer que los ordenadores puedan sentir y controlar el mundo físico a través de un ordenador personal, para crear objetos interactivos, leyendo datos de una gran variedad de interruptores y sensores y controlar multitud de tipos de luces, motores y otros actuadores físicos.

El lenguaje de programación de Arduino es una implementación de Wiring, una plataforma de computación física parecida, que a su vez se basa en Processing, un entorno de programación multimedia.

Consta de 14 entradas digitales configurables entrada i/o salidas que operan a 5 voltios. Cada pin puede proporcionar o recibir como máximo 40 mA. Los pines 3, 5, 6, 8, 10 y 11 pueden proporcionar una salida PWM (Pulse Width Modulation). También tiene 6 entradas analógicas que proporcionan una resolución de 10 bits. Por defecto miden de 0 voltios (masa) hasta 5 voltios, aunque es posible cambiar el nivel más alto, utilizando el pin Aref y algún código de bajo nivel.

2.2         Bombas Hidráulicas

Una bomba hidráulica es una máquina generadora que trabaja con fluido incompresible en la que se produce una transformación de energía mecánica en hidráulica, un sistema mecánico que intercambia energía con el fluido que está contenido o que circula a través de ella.

El fluido incompresible puede ser líquido o una mezcla de líquidos y sólidos como puede ser el hormigón antes de fraguar o la pasta de papel. Al incrementar la energía del fluido, se aumenta su presión, su velocidad o su altura, todas ellas relacionadas según el principio de Bernoulli. En general, una bomba se utiliza para incrementar la presión de un líquido añadiendo energía al sistema hidráulico, para mover el fluido de una zona de menor presión o altitud a otra de mayor presión o altitud.

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