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En la actualidad el diseño digital se ha enfocado a la programación debido a que se disponen de dispositivos programables como los Microcontroladores, que permiten reducir la cantidad de dispositivos electrónicos necesarios para un determinado sistema.
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Un microcontrolador es un sistema embebido que posee en su estructura interna un microprocesador (uP), memoria de acceso aleatorio (RAM), memoria de solo lectura (ROM) que mediante su programación se utilizan para fines específicos. El presente documento detalla el diseño y construcción del sistema de control de un ascensor de 5 pisos mediante el uso del microcontrolador PIC16F84A.
Un ascensor o elevador es un sistema de transporte vertical diseñado para movilizar personas o bienes entre diferentes niveles. Puede ser utilizado ya sea para ascender o descender en un edificio o una construcción subterránea.
Se
conforma
con
partes
mecánicas,
eléctricas y electrónicas que funcionan conjuntamente para lograr un medio seguro de movilidad.
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Se instalan fundamentalmente dos tipos, el ascensor electromecánico y el ascensor hidráulico, más propiamente llamado oleodinámico. También se denominan ascensores hidráulicos a los sistemas de esclusas en los canales de navegación.
Un microcontrolador es un circuito integrado programable que contiene todos los componentes de un computador con limitadas prestaciones. Se usa para controlar el funcionamiento de una tarea determinada y por su reducido tamaño. (OGATA, 2007)
El control automático es el mecanismo básico mediante el cual los sistemas mecánicos, eléctricos, químicos o biológicos, mantienen su equilibrio. En consecuencia, el control automático exige un lazo cerrado de acción y reacción que funcione sin intervención humana.
Los sensores, ver figura 6.5 se pueden definir como dispositivos electrónicos que convierten una variable física a un correspondiente valor eléctrico, este valor eléctrico puede estar en términos de corriente, voltaje ó resistencia.
Los actuadores son dispositivos electrónicos por medio de los cuales se modifican estados de sistemas como ser iluminación, climatización, persianas y motores entre otros. El actuador recibe la orden de un regulador o unidad controladora y da una salida necesaria para activar a un elemento final de control. (PALLAS, 1993)
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Para la selección de dispositivos y equipos se debe garantizar el correcto funcionamiento de las partes mecánicas, eléctricas, y electrónicas. En general, la selección se hace de acuerdo con las propiedades exigidas de acuerdo a los rangos que la aplicación requiere, tolerancia, linealidad, vida de servicio factores ambientales, y costo, entre otros.
Es crear el modelo del proceso en la vida real por medio de un programa de computadora dependiendo de la operatividad del sistema a simular, por cambio de variables o predicciones del comportamiento del sistema
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Se puede observar en el esquema que el cerebro de todo el control es el microcontrolador PIC 16f84A, aunque perfectamente se puede utilizar el 16f628 con unas pequeñas modificaciones en el programa. Los mismos diodos led junto con sus resistencias limitadoras sirven para polarizar las entradas del micro.
En los contactos de los reles se aplica 12v, ya que el motor trabajaba a esa tensión, si trabajamos con motores de 220v deberemos de evitar que tenga contacto con la parte de continua.
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En la actualidad todos los ascensores utilizan la energía eléctrica como fuente de alimentación de sus motores y para el reglaje de sus paradas, así como sistemas electrónicos que regulan las maniobras a realizar. No obstante podemos encontrar tres variantes fundamentales, en lo que a sistemas mecánicos de elevación se refiere, aplicados en función de las necesidades de uso o de las características de los edificios en que se instalan.
Como su nombre indica, el sistema consiste en un motor eléctrico que acciona un engranaje reductor de tornillo sin fin y rueda dentada que a su vez pone en movimiento la polea. De esta manera se consigue que ésta gire a una velocidad relativamente baja pero con gran capacidad de carga, lo que permite utilizar motores de reducida potencia para elevar grandes pesos.
La velocidad de la cabina es de entre 0,1 y 2,50 m/s, admitiendo cargas importantes de más de 15 toneladas. Se usan en montacargas industriales para la elevación de vehículos y también en ascensores de pasajeros, compensando su lentitud con su gran capacidad de carga.
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Sistema que corresponde al desarrollo histórico del diseño puesto en práctica en 1903 por Elisha G. Otis, con las lógicas mejoras derivadas de la aplicación de la tecnología contemporánea. Requiere motores de gran potencia y baja velocidad –entre 50 y 200 revoluciones por minuto- que se conectan directamente al eje de la polea, siendo ésta ranurada y de gran diámetro –entre 10 y 120 centímetros.
Este tipo de mecanismos permite que la cabina alcance velocidades elevadas –entre 2 y 15 metros por segundo- lo que hace que sean adecuadas para el transporte de pasajeros en edificios altos con demandas importantes de tráfico.
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En los ascensores actuales, en ningún caso el cable tractor se enrolla a un eje, como ocurría en los primitivos aparatos de elevación. La tracción se realiza por adherencia con la polea o juego de poleas que acciona la máquina, pudiendo situarse ésta en la parte superior del edificio, lo que es normal y deseable para el buen funcionamiento, o en la parte inferior a causa de particulares necesidades de espacio o estructurales que impidan situarla arriba.
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Los ascensores hidráulicos convencionales (relación 1:1) se montan directamente sobre un émbolo o pistón que se mueve dentro de un cilindro enterrado, cuya profundidad debe ser igual a la del recorrido del ascensor. Este sistema, relativamente sencillo, requiere una bomba eléctrica que introduzca aceite a presión en el cilindro para así levantar la cabina.
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La bajada se consigue mediante un dispositivo de válvulas, reguladas eléctricamente, el cual hace que el líquido salga del cilindro de forma controlada permitiendo el descenso del émbolo. Los ascensores hidráulicos con relación 2:1, gracias a la multiplicación producida por un sistema de poleas y cables de acero logran que la cabina se mueva al doble de velocidad que el pistón.
Comenzaron a instalarse a partir de 1880. Hoy en día se utilizan para recorridos de reducida altura, dada una serie de ventajas derivadas de su principio de funcionamiento: utilizan la presión de líquidos viscosos sobre pistones para elevar la cabina en sustitución de cables y contrapesos. Gracias a esto se pueden instalar ascensores en edificios de antigua construcción que no dispongan de espacio o estructura resistente para albergar el cuarto de máquinas; éste puede situarse alejado del aparato –hasta una distancia máxima de 15 metros- desde donde se canaliza el líquido impulsor.
Los ascensores hidráulicos convencionales se montan directamente sobre un émbolo o pistón que se mueve dentro de un cilindro enterrado, cuya profundidad debe ser igual a la del recorrido del ascensor. Este sistema, relativamente sencillo, requiere una bomba eléctrica que introduzca aceite a presión en el cilindro para así levantar la cabina.
La bajada se consigue mediante un dispositivo de válvulas, reguladas eléctricamente, el cual hace que el líquido salga del cilindro de forma controlada permitiendo el descenso del émbolo. Los ascensores hidráulicos con relación 2:1, gracias a la multiplicación producida por un sistema de poleas y cables de acero logran que la cabina se mueva al doble de velocidad que el pistón.
