PROYECTO DE INCUBADORA PARA HUEVOS Control de procesos asistido por PC
Gonzàlez, Largo,
RESUMEN El proyecto consistió en el diseño e implementación de un controlador de Temperatura y humedad para una incubadora de huevos. El sistema se elaboró Utilizando como unidad de procesamiento central un Arduino Mega 2560 enlazado al software de control y supervisión Labview, el sensor de temperatura seleccionado fue el LM35DT, el sensor de humedad utilizado fue el DTH11, estos dos sensores se utilizaron debido a su bajo costo y gran cantidad de documentación disponible, y como elemento final de control, dos lámparas halógenas para temperatura y una resistencia para la humedad. Se construyó la planta, y se obtuvo la curva de reacción del proceso, a partir del cual se obtuvieron los parámetros de sintonización del controlador. Se programó un controlador PID ideal en el microcontrolador utilizando estos parámetros y posteriormente se realizaron un conjunto de pruebas para comprobar su correcto funcionamiento. El objetivo del proyecto es diseñar e implementar tanto el proceso térmico y de humedad para el control de una incubadora, como el sistema de control, a través de un Arduino comunicado con el Labview con el fin de tener el control asistido por PC.
ABSTRACT We present a prototype of a egg incubator, the purpose of this prototype is to be able to exercise a clear and precise control, through a computer using the software Labview and an intercom that is the Arduino for the power management.
1. Introducción El control automático ha desempeñado una función vital en el avance de la Ingeniería y la ciencia, se ha convertido en parte integral de los procesos modernos Industriales. Entre las áreas de aplicación del control automático en procesos industriales, hacemos referencia al control de temperatura y hum edad utilizado para mantener en condiciones ideales el huevo para su respectiva incubación y mantenerlo así el tiempo necesario. Las incubadoras de huevos son máquinas de gran importancia en la industria avícola, pues de su buen desempeño depende una tasa alta de eclosión y por lo tanto una producción exitosa que conlleve a mayores dividendos para la compañía. El sistema para llevar a cabo el control de temperatura está basado en un Microcontrolador Arduino Mega 2560, se contará con un sensor LM35 para medir la temperatura y un actuador en este caso dos bombillos alógenos de 12 Vdc para modificar el flujo de calor del proceso, para el control de humedad se cuenta con el Arduino Mega 2560, el sensor de humedad para Arduino DTH11 y el actuador es una resistencia en un depósito de agua. El Arduino se utiliza como un intercomunicador entre la etapa de control y la de potencia. La etapa de control la hacemos a través del Labview el cual se encarga de hacer toda la logia y la acción de control (PID).
Objetivos 1 Objetivo general Desarrollar un sistema de control de temperatura y humedad de bajo costo y alta adaptabilidad para una incubadora de huevos de aves de corral. 2 Objetivos específicos Implementar una interfaz de operación simple para el control de temperatura de la Incubadora. Determinar el sensor de temperatura y el actuador adecuado tomando en Consideración del costo de los elementos. Construir el sistema de control y todos los circuitos necesarios para la puesta en operación del mismo.
Combinar el funcionamiento de la parte de potencia con la parte de control con un grama supervisor, obteniendo así gráficas y registros del funcionamiento del equipo en tiempo real.
Construcción de la incubadora La estructura El primer paso es la construcción del cajón de la incubadora, a la que le daremos forma de caja. El proceso se realizará mediante la unión de tablas de madera, ya que este material retiene y mantiene adecuadamente la temperatura necesaria para este proceso. Estas placas de madera están forradas con una lámina que le sirve de
chaqueta para protegerla de la humedad necesaria para el proceso. A la puerta de la incubadora colocaremos dos bisagras en un costado del cajón. El control de la temperatura El sistema utilizado para el control de temperatura es un sensor de temperatura LM35 conectado un Arduino Mega 2560, el cual a su vez esta intercomunicado con el software Labview con el cual le damos el control PID para poder dar un control optimo para el proceso. Éste será el encargado de mantener la temperatura constante, la cual debe oscilar entre los 37-38 ºC. Dicho sensor se colocará en una posición acorde a la altura real de los huevos. El interior se calienta con dos bombillos halógenos de 12 Vdc de 35 Wats utilizados comúnmente en la iluminación de motocicletas. El control de la humedad El sistema utilizado para el control de humedad es un sensor de DTH11 conectado a un Arduino Mega 2560, el cual a su vez esta intercomunicado con el software Labview con el cual le damos el control PID para poder dar un control óptimo para el proceso. Éste será el encargado de mantener una humedad constante, la cual debe oscilar entre los 60-70. Dicho sensor se colocará en la parte central y superior del cajón que s un punto clave para la medición de la misma. Para la generación de humedad utilizamos un recipiente metálico con agua en el cual se deposita una resistencia, la cual al energizarse y calentarse empieza a evaporar el agua generando un cambio de la humedad.
Con base en esta tabla se tiene los criterios para diseñar el tamaño de la incubadora.
Recomendaciones Un punto que resulta indispensable tomar en cuenta es el tipo de aire que se debe instalar ya que las modificaciones bruscas de temperatura afectan al embrión. Existen dos tipos de aire: el forzado y el estancado. El primero es producido por ventiladores, el cual posee la peculiaridad de mantener el aire constante sin provocar alteración alguna. Por otro lado, el estancado se diferencia del anterior debido a que el aire se emite de forma natural, creando corrientes apenas perceptibles sin permanecer en el mismo estado. Para este tipo de control se debe tener cuidado con el nivel del agua del deposito ya que este es el que nos va a generar la humedad y si se deja con un nivel por debajo de la resistencia, puede causar el daño de la misma. Tratar en lo posible mantener cerrado la incubadora para asi mantener muy estable el sistema.
CONCLUSIONES -
Se determinó que la acción del controlador debe ser de tipo inversa; ya que un aumento en la temperatura provocaría una disminución en la salida del controlador.
Se requieren conocimientos previos en la selección, fertilidad y manejo de los huevos para tener un mayor porcentaje de producción. El sistema de construcción es muy sencillo. Se puede considerar esta incubadora para cualquier especie de huevos, siempre y cuando se considere la temperatura y la humedad y otros aspectos para la incubación.
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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. ARIAS V, Gutiérrez 0. Antonio; Torres A. Ricardo. INCUBADORA DE HUEVOS DE AVES. 2. [ Links ] 3. http://proton.ucting.udg.mx/expodec/oct2003/icel6/index.html
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4. http://www.agrobit.com.ar/Microemprendimientos/cria_animales/avicultura nks ] 5. http://www.sagarpa.gob.mx
[ Links ]
FOTOGRAFIAS DEL PROTOTIPO DE INCUBADORA
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