Prototipo Automtizcion Final

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Aplicación Sector Turismo Automatizacion Industrial

Universidad Nacional de San Agustin

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN FACULTAD DE INGENIERIA DE PRODUCCION Y SERVICIOS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL

AREA DE ESTUDIO DE AUTOMATIZACION INDUSTRIAL INGENIERO ENCARGADO: ELIO CRUZ SANTANDER TRABAJO ENCARGADO SOBRE: APLICACIÓN AUTOMATIZADA EN EL SECTOR TURISMO HECHO POR: - DELGADO ARENAS, FRANKLIN PLINIO. - MARCHENA NINACONDOR, JULIÑHO. - ROJAS CHOQUECALLATA, MELIZA. - SALAZAR VILA, KEYLHA GABRIELA UNSA - 2017

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN FACULTAD DE INGENIERIA DE PRODUCCION Y SERVICIOS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL

AREA DE ESTUDIO DE AUTOMATIZACION INDUSTRIAL INGENIERO ENCARGADO: ELIO CRUZ SANTANDER TRABAJO ENCARGADO SOBRE: APLICACIÓN AUTOMATIZADA EN EL SECTOR TURISMO HECHO POR: - DELGADO ARENAS, FRANKLIN PLINIO. - MARCHENA NINACONDOR, JULIÑHO. - ROJAS CHOQUECALLATA, MELIZA. - SALAZAR VILA, KEYLHA GABRIELA UNSA - 2017

Universidad Nacional De San Agustín

Tabla de contenido ................................................................... ............................................ ......................................... ...................5 INTRODUCCION ............................................. Turismo Sustentable ..................................................... ............................................................................ .............................................. ........................... 5 Turismo Comunitario ............................................ .................................................................. ............................................ ................................. ........... 6 TRANSPORTE .......................................... ................................................................. ............................................. ............................................. .......................... ...7 TRANSPORTE TURISTICO .......................................... ................................................................ ............................................ ...................... 8 TRANSPORTE POR CABLE ......................................... ............................................................... ............................................ ...................... 8

.................................................................... ................................................... 9 TELEFÉRICO ................. ELEMENTOS DE TELEFERICO ................................... ......................................................... .......................................... .................... 16 Descripcion de la Aplicación: ........................................... ................................................................. ............................................ ..........................23 1. CAPÍTULO 1: DEFINICIÓN DEL PROYECTO ............................................ ..............................................25 1.1. Objetivo general: .......................................... ................................................................ ............................................ ........................... ..... 25 1.2. Objetivos específicos: . ................................................ ....................................................................... .................................. ........... 25 1.3. Actividades a ejecutar: ........................................... .................................................................. ...................................... ............... 25 2. CAPÍTULO 2: DESCRIPCIÓN DEL PROCESO ........................................... ...........................................26 2.1. Procesos ............................................. ................................................................... ............................................ ........................................... .....................26 ............................................................... .......................................... .................... 27 2.2. Diagrama de bloques ......................................... .................................................................... ............................................. ............................................. ....................... 28 2.3. DOP ............................................. 3. CAPÍTULO 3: ANÁLISIS Y DISEÑO CONCEPTUAL DEL SISTEMA DE .................................................................. ............................................ ..........................29 CONTROL AUTOMÁTICO ............................................ ............................................................................... ........................... ..... 29 3.1. Definir componentes .......................................................... 3.2. Diagrama P&ID. .......................................................... ................................................................................. ................................... ............ 31 4. CAPÍTULO 4: ANÁLISIS Y DISEÑO DETALLADO, ESPECIFICACIÓN Y SIMULACIÓN DE LA DISTRIBUCIÓN DISTRIBUCIÓN DE COMPONENTES COMPONENTES POR LAZOS Y SU CARACTERIZACIÓN Y ESPECIFICACIÓN DESCRIPTIVA Y SU FORMA ......................................................... .............31 DE PRESENTACIÓN PRESENTACIÓN FÍSICA DE FÁBRICA. ............................................ ................................................................. ............................................ ...................................... ................ 31 4.1. Sensores: ........................................... 4.2. Arduino:. ............................................................ ................................................................................... .............................................. ....................... 35 4.3. Cámaras ............................................. ................................................................... ............................................ ...................................... ................ 38 ................................................................... ....................... 40 4.4. Un LED (Light-Emitting Diode) ............................................. 4.5. MOTOR DEFINICION .................................................... ........................................................................... ............................... ........ 42 4.6. SENSORES DE ULTRASONIDOS ...................................................... ............................................................... ......... 43 4.7. RESISTOR...................................................... ............................................................................ ............................................. ........................... .... 44 4.8. BATERÍA: ........................................... ................................................................. ............................................ ...................................... ................ 44


5. CAPÍTULO 5: PROGRAMACIÓN Y USO DE TARJETA DE ADQUISICIÓN DE DATOS ARDUINO .....................................................................45 5.1. Descripción de funciones que se programa en ARDUINO UNO .......... 46 5.2. Esquema de conexionado de entradas y salidas .................................... 46 6. CAPÍTULO 6: PRUEBAS CON PROTROTOBOARD. .................................49 7. CAPITULO 7: CONSTRUCCIÓN DEL CIRCUITO IMPRESO ADICIONAL AL ARDUINO .................................................................................................................49 7.1. Prototipo ......................................................................................................... 52 7.2. Trazar y grabar circuito impreso adicional y complementario al ARDUINO .................................................................................................................. 52 8. CAPÍTULO 8: SUPERVISIÓN, COMUNICACIÓN Y HMI (INTERFACE HOMBRE-MÁQUINA) ..................................................................................................52 8.1. Registrar el SET POINT ............................................................................... 55 8.2. Programar la aplicación asignando entradas, salidas, variables internas y el HMI mediante una PC. .................................................................................... 56 9. CAPÍTULO 9: PUESTA EN MARCHA ....................................................... 60 Presupuesto................................................................................................................. 66 CONCLUSIONES .................................................................................................... 66 RECOMENDACIONES ........................................................................................... 66


INTRODUCCION

TURISMO Etimológicamente el término turismo procede de las raíces latinas tour y turn ya sea del sustantivo tornus (torno) o del verbo tornare (girar, en el latín vulgar) sinónimo de viajes circular. Además se menciona que el vocablo tour posiblemente sea de origen hebreo, utilizado como sinónimo de viaje de vanguardia, reconocimiento o exploración (Gutiérrez, Castillo, y Castañeda, 1986). De acuerdo con La Organización Mundial del Turismo ([OMT] citado en Bolonini, 2002) el Turismo comprende las actividades que realizan las personas durante sus viajes y estancias en lugares distintos al de su entorno habitual, por un periodo de tiempo consecutivo inferior a un año, con fines de ocio, por negocios y otros motivos. Según la Secretaría de Turismo (2007), el turismo es la actividad que involucra el desplazamiento temporal de personas de su lugar de origen (turistas), y la recepción de los visitantes por una cierta comunidad (anfitriones). Turismo Sustentable

Se entiende como desarrollo sustentable a la transformación de la sociedad para satisfacer las necesidades de su población sin comprometer la posibilidad de que las próximas generaciones satisfagan sus propias necesidades (Informe Brundtland, citado en Chávez, 2005).La Organización de Turismo Sustentable (2007) hace referencia al Turismo Sustentable como todas aquellas actividades turísticas que se relacionan con el medio natural, cultural, social y con los valores de la comunidad. Se trata de disfrutar un intercambio de experiencias positivas entre residentes y visitantes, donde la relación entre el turista y el visitante debe ser equitativa. Los beneficios de esta actividad deben ser compartidos con la comunidad, asimismo los visitantes tienen la oportunidad de participar y tener una experiencia de viaje inolvidable, en la cual el visitante convive con la naturaleza. El Turismo Sustentable busca minimizar los impactos sobre los ecosistemas en


respuesta al uso de los recursos naturales por actividades turísticas, y asimismo procura la conservación de la cultura y tradiciones del destino. En otras palabras, pretende ser una actividad ambiental y socialmente responsable (Villanueva, 2007).De acuerdo con la Organización Mundial del Turismo [OMT](2004), el Turismo Sustentable se define como las directrices para el desarrollo Sustentable del turismo y las prácticas de gestión sostenible son aplicables a todas las formas de turismo en todos los tipos de destino, incluidos el turismo de masas y los diversos segmentos turísticos. Los principios de sustentabilidad se refieren a los aspectos ambiental, económico y sociocultural del desarrollo turístico, habiéndose de establecer un equilibrio adecuado entre esas tres dimensiones para garantizar su sustentabilidad a largo plazo. Por lo tanto, el Turismo Sustentable debe: 

Dar un uso óptimo a los recursos ambientales que son un elemento fundamental del desarrollo turístico, manteniendo los procesos ecológicos esenciales y ayudando a conservar los recursos naturales y la diversidad biológica.



Respetar la autenticidad sociocultural de las comunidades anfitrionas, conservar sus activos culturales arquitectónicos, sus valores tradicionales, y contribuir al entendimiento y a la tolerancia intercultural.



Asegurar unas actividades económicas viables a largo plazo que reporten a todos los agentes unos beneficios socioeconómicos bien distribuidos, entre los que se cuenten oportunidades de empleo estable y de la obtención de ingresos y servicios sociales para las comunidades anfitrionas, y que contribuyan a la reducción de la pobreza.

Turismo Comunitario

De acuerdo con OMT (2007) indican que el turismo es una de las industrias con mayor crecimiento en el mundo y que genera mayores empleos. Esta condición sumada a la característica de tener contacto directo con sus consumidores, coincidiendo en el espacio y tiempo la producción del servicio y el consumo del


mismo, la convierten en una industria clave para difundir masivamente una cultura a favor de la protección del medio ambiente. Dentro de las características del Turismo Sustentable se encuentran las siguientes: - Utilización sustentable de los recursos - Mantenimiento de la biodiversidad - Integración del turismo en la planificación - Apoyo de las economías locales e involucración de las comunidades

locales - Comercialización del turismo de manera responsable.

SECTUR (2007), sostuvo que el Turismo Social fue propuesto en los años noventa por los sectores privados y no sindicalizados, en la cual pusieron en marcha diversas actividades como el ecoturismo, deporte, salud, cultura, recreativos, bajo nuevas reglas del mercado y con nuevos principios de accesibilidad, solidaridad y sustentabilidad que serían difundidos en el desarrollo de las comunidades.

TRANSPORTE El termino de transporte proviene de los vocablos del latín trans, “al otro lado”, y portare, “llevar”; es un medio de traslado de personas o mercancías de un lugar a otro, y está considerado como una actividad del sector terciario. El transporte permite el crecimiento económico y las posibilidades de desarrollo de una nación. Cada día se llevan a cabo en el mundo millones de desplazamientos de mercancías, el transporte facilita el intercambio comercial entre las regiones y los países, y las actividades económicas se ven favorecidas si los medios de transporte son buenos, rápidos, seguros y baratos. Un transporte se refiere a un artefacto, que sirve para transportar personas o cosas de una parte a otra


TRANSPORTE TURISTICO Las sinergias entre los distintos medios de transporte son claves para atraer el turista, ya que los diferentes medios de transporte se complementan, lo que da un producto de más valor para el cliente. En este sentido, la intermodalidad de la combinación de varios medios de transporte para poder llegar al destino es la garantía de la conexión.

Un hándicap para ello es que IATA (Asociación Internacional de Transporte Aéreo) tendrá que generar nuevos códigos o buscar nuevas fórmulas. La intermodalidad es más un reto para las empresas del sector, que consideran necesario el apoyo de la Administración para facilitar el proceso, que para el destinatario final. El usuario es el gran beneficiado, ya que con un solo pago compra todo un recorrido en el que intervienen diferentes medios de transporte. TRANSPORTE POR CABLE

El transporte por cable es considerado como un medio de transporte independiente, diferentes de los modos clásicos como carretera, ferrocarril, aéreo, marítimo y tubería, aunque dentro del ámbito global es algo limitado y escaso. A pesar de esto se trata de un medio en constante innovación tecnológica. En general podemos decir que se enmarcan como transportes por cable a aquellas instalaciones que operan con cables metálicos situados a lo largo de un recorrido para conformar la vía de circulación o para guiar el esfuerzo de un motor. 

Transporte por cable de pasajeros.- Es aquel que se presta bajo la responsabilidad de una empresa sea esta pública o privada de transporte legalmente constituida y habilitada para realizar, supervisar y operar tal modalidad, en función de recorrer parcial o totalmente la línea de diseño y soporte del sistema, a cambio de un precio o tarifa.



Transporte por cable de mercancías.- Es aquel destinado a satisfacer las necesidades de movilización de diferentes cosas, objetos y demás de un lugar a otro, en cabinas o vehículos soportados por cables, a cambio de un tarifa establecida. Bajo la responsabilidad de la empresa o entidad operadora legalmente constituida y debidamente habilitada en esta


modalidad. Para poder comprender un poco más acerca de los transportes por cable aéreos a continuación se va a presentar una breve y concisa clasificación que enmarca lo fundamental del tema a desarrollar. Los transportes por cable se clasifican de la siguiente manera:

Teleférico: Es un sistema de cabinas suspendidas de un cable fijo, las que se transportan por otro cable móvil, generalmente unido a manera de circuito. Entre las diversas clases de teleféricos usualmente podemos encontrar las siguientes: 

Telecabina: Teleférico de movimiento unidireccional dotado de cabinas de diferente capacidad.



Telebén: Teleférico de movimiento unidireccional cuyas cabinas son cestas destinadas a transportar uno o más pasajeros de pie.



Telesilla: Teleférico de movimiento unidireccional constituido por sillas suspendidas a un cable aéreo único. En esta se distinguen dos tipos de telesilla:

Cable aéreo: Es un sistema compuesto por cables aéreos, en los cuales los vehículos están soportados por uno o más cables, dependiendo del tipo de mecanismo a utilizar, los vehículos son propulsados por un cable tractor o simultáneamente por un sistema de cable sustentador y cable tractor.

Cable remolcador : Es un sistema compuesto por cables utilizados para remolcar pasajeros por zonas de poca pendiente y poca distancia.

Funicular : Es un sistema que consiste en vehículos tirados y sustentados por cable que transmiten la tracción al vehículo que se desplaza por rieles o guías instalados a nivel con la vía, sobre una estructura fija.

TELEFÉRICO Clasificación de los teleféricos:

Sistemas de pinza fija Telesquíes


Los telesquíes tienen una larga historia y son el tipo de instalación más común en todo el mundo. Pueden funcionar prácticamente en cualquier condición meteorológica y también se distinguen por tener unos bajos costes de mantenimiento. Los telesquíes son especialmente populares en las pequeñas estaciones de esquí y son adecuados para pistas cortas y con poca pendiente. Tanto en grandes como en pequeñas estaciones de esquí, se usan a menudo en la zona de principiantes de las escuelas de esquí.

Telesillas de pinza fija Este tipo de telesillas también están en uso desde hace décadas y, gracias a su robustez y su larga vida operativa, junto con unos costes de inversión relativamente bajos, representan un tipo de sistema de elevación altamente solicitado. Los telesillas fijos se suelen realizar actualmente con sillas para 2 y 4 personas. Los teleféricos pulsados son también teleféricos de pinza fija. Se caracterizan por tener uno o varios grupos de vehículos, alineados uno tras otro. Cuando un grupo está llegando a la estación, la velocidad disminuye o incluso el sistema se


detiene. Los teleféricos pulsados se utilizan tanto en i nvierno como en verano y, por su baja capacidad de transporte, son adecuados principalmente para distancias cortas.

INSTALACIONES DESEMBRAGABLES Las instalaciones desembragables se caracterizan por la capacidad de sus vehículos de separarse del cable en las estaciones. Esto permite una velocidad más baja en el embarque y desembarque de pasajeros y una velocidad de crucero superior que proporciona un aumento significativo en la capacidad de transporte de la instalación, a la vez que se mejora la comodidad de los pasajeros. Las instalaciones desembragables están en el mercado desde los años 80 y se consideran la tecnología punta en los sistemas de teleféricos modernos.

Telesillas desembragables Los telesillas desembragables son los sistemas más populares, cómodos y rápidos para los seguidores de los deportes de invierno. Pueden disponer de cúpulas que protegen de las inclemencias del tiempo, las cuales se pueden elevar durante el trayecto. Incluso están disponibles en diferentes colores, para


ofrecer una vista agradable incluso con mal tiempo. La calefacción en los asientos opcional se activa cuando las temperaturas son muy bajas.

Telecabinas desembragables monocable Los telecabinas desembragables monocable disponen de un único cable que actúa a la vez como cable portador y tractor. Las cabinas están disponibles en diferentes diseños, siempre con una estructura de aluminio. Grandes ventanas ofrecen al pasajero impresionantes vistas panorámicas. Los asientos pueden incorporar calefacción. Las cabinas de este tipo de instalación presentan diferentes capacidades, llegando hasta 10 personas por vehículo. Además del clásico uso para deportes de invierno, está aumentando su demanda para otros usos, como transporte urbano, transporte turístico o como una atracción en sí misma.


Telemix: Combinación de telesilla y telecabina desembragable Se conoce como sistema Telemix a la combinación de telesilla y telecabina. Estas instalaciones incluyen las ventajas de ambos sistemas. A los esquiadores expertos les atraen sobre todo las cómodas sillas, ya que no tienen que quitarse los esquís, mientras que las cabinas son más adecuadas para principiantes, niños o incluso para las personas que no esquían.


Telecabines bicable y tricable Estos teleféricos desembragables deben su nombre al número de cables que tienen. Una instalación bicable (2S, del alemán) se sostiene sobre un cable portador y un cable tractor. Una instalación tricable (3S) se sostiene sobre un cable tractor y dos cables portadores. Los teleféricos 3S pueden alcanzar una capacidad de transporte de más de 5.000 personas por hora y una velocidad de 7 m/s y, por lo tanto, llevar a una gran cantidad de pasajeros de forma satisfactoria. Estos sistemas también son una alternativa muy atractiva para el transporte urbano, ya que ofrecen un bajo consumo de energía, alta capacidad de transporte, altos estándares de seguridad en el funcionamiento y la posibilidad de obtener tramos extremadamente largos. Además, son muy estables frente al viento, pudiendo funcionar con vientos superiores a los 100 km/h.


TELEFÉRICOS VAIVÉN Los teleféricos vaivén son un sistema de teleférico muy atractivo. Son ideales para un terreno extremo y tienen una alta disponibilidad y estabilidad contra el viento. El sistema se caracteriza por uno o dos vehículos que se mueven en servicio alternado entre las dos estaciones. Los vehículos se mueven gracias a un cable tractor, sobre uno o dos cables portadores, incluso con un único cable portador-tractor. Las cabinas más grandes de los teleféricos vaivén pueden transportar hasta 200 personas.


ELEMENTOS DE TELEFERICO

Las estaciones Los sistemas de teleférico requieren como mínimo dos estaciones. Una estación se construye en el punto de inicio del teleférico y el otro en su punto final. En cuanto a los aspectos técnicos de un teleférico, el motor, los frenos de servicio o el panel de mando no se sitúan en el vehículo sino directamente en la estación. Cada estación es un ejemplar único gracias a su integración individual con la naturaleza y a las diferentes característica del terreno y de la propia instalación. Por este motivo, existen diferentes tipos de estación, como por ejemplo las estaciones largas o cortas, la estación intermedia y la estación HCL.


EL GRUPO MOTOR Dependiendo de las necesidades específicas del proyecto, la motriz se puede ubicar tanto en la estación inferior o superior, en configuración enterrada o aérea, en las variantes motriz fija o motriz tensora. Un grupo motor clásico está formado al menos por un motor, un freno de servicio, un freno de emergencia y el reductor de velocidad. El DirectDrive es una creación propia y exclusiva de LEITNER ropeways, y es el único sistema de accionamiento de teleférico sin reductor de velocidad. Su eje de salida está conectado directamente a la polea. La ausencia de un complejo reductor comporta ventajas notables en el funcionamiento. DirectDrive permite una operación silenciosa con una reducción del sonido de alrededor 15 Decibelios respecto a los sistemas tradicionales. Además, requiere mantenimiento mínimo y costes de ejercicio muy bajos.


LA LÍNEA Ningún otro elemento como la morfología del terreno es capaz de influir tan claramente en las características de la línea de un teleférico. En consecuencia, es importante el desarrollo de todos los aspectos de los componentes y su correcto funcionamiento, los cuales ofrecen a los pasajeros el máximo confort y seguridad. La línea tiene diferentes componentes, como las pilonas, los balancines y el cable.


LAS PILONAS Las pilonas deben soportar el peso del vehículo con los pasajeros y, por este motivo, su construcción es robusta. Los vehículos pueden circular por ambos lados de la pilona. Las pilonas individuales están formadas por una combinación de tubos de acero de diferente longitud, diámetro y espesor de la pared. En función de la morfología del terreno, las pilonas se transportarán hasta el área de la obra en helicóptero y se montarán allí. Las pilonas especiales son pilonas con una altura de más de 30 metros, construidas como pilonas tubulares divididas o como soportes en celosía.

LOS BALANCINES Los balancines sirven para dirigir el cable portante a lo largo de la línea.

Cada

balancín está compuesto por una disposición de poleas. El número de poleas depende del peso que el cable debe transportar.

Cada polea está compuesta

por un cuerpo base, el anillo giratorio y la rueda con bridas.


EL CABLE El cable da nombre a todos los sistemas de transporte por cable, los teleféricos. Los cables de acero están compuestos de hilos de cable que se retuercen alrededor del núcleo del cable. Empresas especializadas fabrican los cables y los montan en el lugar.

EL SISTEMA DE CONTROL DEL TELEFÉRICO El sistema de control del teleférico supervisa la seguridad de la instalación y de los pasajeros. En la interfaz de usuario del sistema de control del teleférico, el maquinista puede ver en tiempo real todos los datos y la información necesarios para el funcionamiento del teleférico y permite al maquinista regular el servicio requerido.


ELECTRÓNICA DE POTENCIA La interacción perfecta entre el motor, el inverter y la mecánica de una instalación es un elemento esencial para obtener un alto confort de viaje. La electrónica de potencia proporciona un movimiento suave y fiable del cable en todas las condiciones de funcionamiento y peso. A través de la electrónica de potencia se controla la velocidad del vehículo y el comportamiento de la instalación en el momento de arranque y detención. Los servicios de algunos kW hasta la gran potencia del ámbito de 2-4 megavatios se adaptarán a los requisitos del sistema mecánico a través de algoritmos de regulación de forma precisa y con fuerza.

LOS VEHÍCULOS Los vehículos son parte de la instalación de un teleférico, la parte que los pasajeros experimentan con más intensidad. La gama de vehículos va desde la silla biplaza para los telesillas de pinza fija o la silla de ocho asientos para desembragables y hasta cabinas para funiculares con capacidad para 200 pasajeros.

LA SILLA Los asientos, independientemente de si se trata de un acoplamiento permanente o desembragable, ofrecen una excelente comodidad. Se pueden equipar con un amplio asiento, respaldo, reposapiés y una barra de seguridad para ofrecer una posición de sentado, un confort y una seguridad óptimos. Los asientos están disponibles con o sin asientos con calefacción, con una capa térmica estándar o con una cómoda tapicería confort. La capacidad del vehículo oscila entre 2 y 8 personas. Las sillas de 4 a 8 plazas se pueden ofrecer con o sin cúpulas protectoras.


LAS CABINAS Las cabinas de los teleféricos desembragables tienen una capacidad de transporte de 4 a 35 pasajeros y están disponibles en diferentes diseños. Todas las cabinas están compuestas por una construcción portante de aluminio. La cabina está acristalada entre los perfiles, lo que proporciona una sensación de espacio único y unas vistas panorámicas espectaculares. La forma exterior de las cabinas permite una resistencia al viento exterior muy baja. Se puede elegir el acolchado de los asientos.


LA PINZA Hay dos tipos de pinzas que se pueden adaptar a las necesidades específicas del sistema correspondiente: la pinza fija y la desembragable. Las pinzas desembragables solo tienen un componente móvil, la mordaza de la pinza. La apertura y el cierre de la pinza se realiza de forma directa sin levas, articulaciones o sistemas de palanca. Cuando no está en funcionamiento, la pinza está cerrada. Las pinzas fijas se han estado utilizando durante décadas y se consideran muy eficaces y seguras. Esta pinza está compuesta por dos partes principales forjadas las cuales se fijan de forma permanente al cable.

Descripcion de la Aplicación: En los últimos años se han desarrollado una tele asistencia y paneles de control opcionales para facilitar el trabajo cotidiano del operador de teleféricos en la instalación, mejorar la funcionalidad y garantizar la disponibilidad. A través de Internet, la tele asistencia conecta la instalación del teleférico con la PC de un técnico de servicio, utilizando una conexión VPN protegida. Esto


permite verificar el estado de funcionamiento de la instalación directamente desde la sede de en Sterzing (Italia) y para apoyar rápida y eficientemente al operador en el control de la funcionalidad de la instalación y en la búsqueda de soluciones. Los controles remotos de radio LEITNER para la estación, el garaje y la línea fueron desarrollados para una operación de la instalación fácil de usar e independiente de la ubicación. Es por eso que hay una unidad central de radio integrada en el gabinete de control, que se comunica con los controles remotos de diseño robusto y modular a través de una banda ISM de 433 MHz. En el gabinete de control, así como en el control remoto por radio, el funcionamiento de la radio debe activarse con un interruptor de llave o una llave magnética codificada, respectivamente. Con el nuevo sistema de monitoreo de operaciones móviles, la visualización de la instalación se puede transmitir a través de WLAN a otras computadoras así como también a dispositivos móviles (tabletas, teléfonos inteligentes). Esto hace que el monitoreo de la instalación sea fácil e independiente de la ubicación. -

Control de acceso activado / desactivado Transportador adelante / atrás cadena Varias estaciones funciones

Fácil monitoreo del teleférico a través del sistema de monitoreo de operación móvil usando PC, teléfonos inteligentes o tabletas externos. Considerable facilidad de trabajo de mantenimiento e inspecciones diarias obligatorias de la estación gracias a la visualización independiente de la ubicación del estado de la instalación, por ejemplo: Estado General - Parada y mantenimiento derivación -

Velocidad del viento / velocidad del viento grabación

-

Estado de las baterías

-

Estado de los frenos

-

Varios monitores grabaciones


1. CAPÍTULO 1: DEFINICIÓN DEL PROYECTO 1.1.

Objetivo general:

Implantar una propuesta de automatización para teleféricos que beneficien el sector turismo en nuestro país. 1.2.

Objetivos específicos:

-

Automatizar el proceso de transporte de teleféricos.

-

Identificar y describir los sensores en los teleféricos.

-

Identificar los sistemas inteligentes que intervienen en un sistema de control de teleféricos.

-

Construir un prototipo de velocidad para teleféricos aplicando la automatización en el sector industrial.

-

Identificar y describir el sensor en los teleféricos.

-

Identificar los sistemas inteligentes que intervienen en un sistema de control de teleféricos.

-

Describir los actuadores que intervienen en los teleféricos.

1.3.

Actividades a ejecutar:

-

Idea inicial del prototipo

-

Elaboración del prototipo en papel

-

Asesoría con el docente encargado

-

Construcción del prototipo

-

Elaboración del informe final.


2. CAPÍTULO 2: DESCRIPCIÓN DEL PROCESO 2.1.

Procesos

Se tienen 3 procesos detallados a continuación 1- Control de la corriente eléctrica, lazo cerrado En este proceso mediante un dispositivo de control de corriente eléctrico anclado a una fuente de alimentación, se controlara el movimiento del teleférico. El movimiento del teleférico será controlado para que pueda ser apreciado el paisaje, además de ello esto servirá para que el otro sensor capte las imágenes del paisaje por donde el teleférico sigue la ruta y empiece así a funcionar el segundo controlador, el de audio y video. 2- Control de la velocidad, lazo cerrado Se tendrá un controlador de velocidad, el cual comparara la velocidad con la que va el teleférico a la velocidad permitida, calculara, ajustara y limitara la nueva velocidad para el teleférico. De esta forma se podrá controlar la velocidad del teleférico, con lo que se disminurian los riesgos, se evitaran accidentes y las personas que viajan en él tendrán una sensación de seguridad mayor. 3- Control de audio y video, lazo cerrado En esta parte se buscó implementar un controlador de audio y video por divberss razones. Una de las razones más importantes fue la de promover el turismo del lugar donde se ubique o instale el teleférico. El dispositivo de audio y video captara la imagen de la ruta que siga el teleférico, la comparara y con ayuda de la programación en arduino


emitirá una señal que se convertirá en un video relacionado con la imagen captada.

2.2.

Diagrama de bloques

V COMANDO DE POSICION

CONTROLADOR DE MOVIMIENTO

AMPLIFICADOR

CONTROLADOR DE FLUJO DE ELECTRICIDAD

TELEFERICO

MOTOR


2.3.

DOP


3. CAPÍTULO 3: ANÁLISIS Y DISEÑO CONCEPTUAL DEL SISTEMA DE CONTROL AUTOMÁTICO 3.1. -

Definir componentes

Arduino UNO: Arduino Uno es una placa electrónica basada en el microcontrolador ATmega328. Cuenta con 14 entradas/salidas digitales, de las cuales 6 se pueden utilizar como salidas PWM (Modulación por ancho de pulsos) y otras 6 son entradas analógicas. Además, incluye un resonador cerámico de 16 MHz, un conector USB, un conector de alimentación, una cabecera ICSP y un botón de reseteado. La placa incluye todo lo necesario para que el microcontrolador haga su trabajo, basta conectarla a un ordenador con un cable USB o a la corriente eléctrica a través de un transformador.

- Laptop

La laptop es una computadora portátil, lo cual quiere decir que puede ser llevada a cualquier lado debido a su funcionamiento a través de una batería o de electricidad, pero no exclusivamente de esta última. - LED:

Un diodo emisor de luz (LED por sus siglas en inglés, light-emitting diode, o led, de acuerdo con el Diccionario de la lengua española)5 es una fuente de luz constituida

por

un

material semiconductor dotado

de

dos terminales. Se trata de un diodo de unión p-n, que emite luz cuando está activado.6 Si se aplica una tensión adecuada a los terminales, los electrones se recombinan con los huecos en la región de la unión pn del dispositivo, liberando energía en forma de fotones. -

Cable HDMI: High-Definition Multimedia Interface o HDMI («interfaz multimedia de alta definición») es una norma de video, cifrado sin compresión apoyada por la industria para que sea el sustituto del euroconector. HDMI provee una interfaz entre cualquier fuente de audio y vídeo digital como po dría ser un


sintonizador TDT, un reproductor de Blu-ray, un tablet PC, un ordenador (Microsoft Windows, GNU/Linux, Apple Mac OS X, etc.), un receptor A/V, y un monitor de audio/vídeo digital compatible, tal como un televisor digital (DTV). -

Cámara del celular: Para captar las imágenes en el recorrido del teleférico.

-

Programación en Python Python es un Lenguaje de programación interpretado cuya filosofía hace hincapié en una sintaxis muy limpia y que favorezca un código legible. Se trata de un lenguaje de programación multiparadigma ya que soporta orientación a objetos, programación imperativa y, en menor medida, programación funcional


3.2.

Diagrama P&ID

4. CAPÍTULO 4: ANÁLISIS Y DISEÑO DETALLADO, ESPECIFICACIÓN Y SIMULACIÓN DE LA DISTRIBUCIÓN DE COMPONENTES POR LAZOS Y SU CARACTERIZACIÓN Y ESPECIFICACIÓN DESCRIPTIVA Y SU FORMA DE PRESENTACIÓN FÍSICA DE FÁBRICA. 4.1.

Sensores:

LOS SENSORES DE VISIÓN: Tienen más prestaciones, complejidad y mayor precio que los tradicionales sensores fotoeléctricos, pero menor que las cámaras inteligentes, los sistemas de visión integrados o los sistemas de visión basados en PC. De hecho, los sensores de visión pueden hacer la labor de múltiples sensores fotoeléctricos,


sin embargo, mientras los sistemas de visión proporcionan datos, los sensores de visión proporcionan resultados de paso/fallo. Comparado con otros sistemas de visión, el sensor de visión incluye la funcionalidad para su fácil puesta en marcha, acostumbra a tener un tamaño muy reducido y tiene menor potencia de cálculo y menor coste. Este tipo de sensores están orientados al mercado de cliente final, y se supone que el propio cliente puede instalarlo, sin ayuda de ninguna ingeniería y sin necesidad de una puesta a punto por parte de terceros. Los sensores de visión están pensados para resolver problemas concretos y fáciles, y para ser manejados de forma muy sencilla, incluso por personal no especializado en visión. Para que sean más fáciles de manejar, se les han eliminado muchas funciones que incorporan los sistemas de visión más avanzados, reduciendo de esta manera su complejidad. En la mayoría de ocasiones un botón de aprendizaje es el único mecanismo que tiene el operador para controlarlo y un sistema de paso/fallo es la única salida disponible. Los sensores de visión inteligentes SIMATIC VS120, el sensor de colores SIMATIC MV220 y el sensor de perfil de altura SIMATIC MV230 están especialmente diseñados para tareas de visión artificial específicas. Su tarea consiste en inspeccionar objetos para analizar su forma, tipo, posición, color o perfil de altura. Esta familia de productos se caracteriza por un manejo sencillo y un fácil aprendizaje de las tareas de inspección.



EL SENSOR DE SONIDO: Puede detectar decibeles (dB) y decibeles ajustados (dBA). Un decibel es una medida de presión del sonido. dBA: en la detección de decibeles ajustados, la sensibilidad del sensor es adaptada a la sensibilidad del oido humano.


El Sensor de Sonido puede detectar decibeles (dB) y decibeles ajustados (dBA). Un decibel es una medida de presión del sonido. -

dBA: en la detección de decibeles ajustados, la sensibilidad del sensor es adaptada a la sensibilidad del oido humano. En otras palabras, estos son los sonidos que tus oidos son capaces de escuchar.

-

dB: en la detección de decibeles estándar (sin ajustar), todos los sonidos son medidos con igual sensibilidad. Así, estos sonidos pueden incluir algunos que son demasiado algos o demasiado bajos para que el oido humano pueda escucharlos.

El Sensor de Sonido puede medir niveles de presión de sonido hasta 90 dB (el nivel de ruido que hace una podadora de pasto). Los niveles de presión del sonido son extremadamente complicados, de modo que las lecturas del Sensor de Sonido en el MINDSTORMS NXT se muestran en porcentaje (%). A un porcentaje bajo corresponde un leve sonido. Por ejemplo: -

4-5% es como el silencio de una habitación

-

5-10% es como la voz del alguien hablando a la distancia

-

10-30% es un conversación normal cerca del sensor o música tocada a un nivel normal

-

30-100% es como gente gritando o música siendo tocada a alto volumen

4.2.

Arduino:

Arduino es una placa con un micro controlador de la marca Atmel y con toda la circuitería de soporte, que incluye, reguladores de tensión, un puerto USB (En los últimos modelos, aunque el original utilizaba un puerto serie) conectado a un módulo adaptador USB-Serie que permite programar el micro controlador desde cualquier PC de manera cómoda y también hacer pruebas de comunicación con el propio chip.


Un arduino dispone de 14 pines que pueden configurarse como entrada o salida y a los que puede conectarse cualquier dispositivo que sea capaz de transmitir o recibir señales digitales de 0 y 5 V. También dispone de entradas y salidas analógicas. Mediante las entradas analógicas podemos obtener datos de sensores en forma de variaciones continuas de un voltaje. Las salidas analógicas suelen utilizarse para enviar señales de control en forma de señales PWM. Arduino UNO es la última versión de la placa, existen dos variantes, la Arduino UNO convencional y la Arduino UNO SMD. La única diferencia entre ambas es el tipo de micro controlador que montan. -

La primera es un micro controlador Atmega en formato DIP.

-

Y la segunda dispone de un micro controlador en formato SMD.

Nosotros nos decantaremos por la primera porque nos permite programar el chip sobre la propia placa y después integrarlo en otros montajes.

Entradas y salidas: Cada uno de los 14 pines digitales se puede usar como entrada o como salida. Funcionan a 5V, cada pin puede suministrar hasta 40 mA. La intensidad máxima de entrada también es de 40 mA. Cada uno de los pines digitales dispone de una resistencia de pull-up interna de entre 20KΩ y 50 KΩ que está desconectada, salvo que nosotros indiquemos lo

contrario. Arduino también dispone de 6 pines de entrada analógicos que trasladan las señales a un conversor analógico/digital de 10 bits.

Pines especiales de entrada y salida: -

RX y TX: Se usan para transmisiones serie de señales TTL.

-

Interrupciones externas: Los pines 2 y 3 están configurados para generar una interrupción en el atmega. Las interrupciones pueden dispararse cuando se encuentra un valor bajo en estas entradas y con flancos de subida o bajada de la entrada.


-

PWM: Arduino dispone de 6 salidas destinadas a la generación de señales PWM de hasta

-

8 bits.

-

SPI: Los pines 10, 11, 12 y 13 pueden utilizarse para llevar a cabo comunicaciones SPI, que permiten trasladar información full dúplex en un entorno Maestro/Esclavo.

-

I 2C: Permite establecer comunicaciones a través de un bus I 2C. El bus I

-

2C es un producto de Phillips para interconexión de sistemas embebidos. Actualmente se puede encontrar una gran diversidad de dispositivos que utilizan esta interfaz, desde pantallas LCD, memorias EEPROM, sensores...

Alimentación de un Arduino Puede alimentarse directamente a través del propio cable USB o mediante una fuente de alimentación externa, como puede ser un pequeño transformador o, por ejemplo una pila de 9V. Los límites están entre los 6 y los 12 V. Como única restricción hay que saber que si la placa se alimenta con menos de 7V, la salida del regulador de tensión a 5V puede dar menos que este voltaje y si sobrepasamos los 12V, probablemente dañaremos la placa. La alimentación puede conectarse mediante un conector de 2,1mm con el positivo en el centro o directamente a los pines Vin y GND marcados sobre la placa. Hay que tener en cuenta que podemos medir el voltaje presente en el jack directamente desde Vin. En el caso de que el Arduino esté siendo alimentado mediante el cable USB, ese voltaje no podrá monitorizarse desde aquí.


4.3.

Cámaras

Su función es capturar la imagen proyectada en el sensor, vía las ópticas, para poder transferirla a un sistema electrónico. Las cámaras utilizadas en visión artificial requieren de una serie de características que permitan el control del disparo de la cámara para capturar piezas que pasan por delante de ella en la posición requerida. Son más sofisticadas que las cámaras convencionales, ya que tienen que poder realizar un control completo de: tiempos, señales, velocidad de obturación, sensibilidad, etc. Se clasifican en función de: -

La tecnología del elemento sensor.

-

Cámaras de tubo. Se basan en la utilización de un material fotosensible que capta la imagen, siendo leída por un haz de electrones.

-

Cámaras de estado sólido CCD (Charge – Coupled – Device). Se basan en materiales

-

Semiconductores fotosensibles para cuya lectura no es necesario un barrido electrónico (más pequeñas que las de tubo)

-

La disposición física.

-

Cámaras lineales. Se basan en un sensor CCD lineal


-

Cámaras matriciales. Se basan en un sensor CCD matricial, lo que permite el análisis de imágenes bidimensionales.

-

Hay una cámara específica para cada aplicación, color, monocromo, alta definición, alta sensibilidad, alta

-

Velocidad, infrarrojas, etc. Pasamos a comentar en forma breve el funcionamiento de las más utilizadas.

Características de los sensores. -

Factor de relleno. Porcentaje del área de píxel que es sensible a la luz, el ideal es el 100%, porcentaje imposible de obtener por la separación entre los registros.

-

Tipo de transferencia. Según la forma de transferencia de la información. o Transferencia Inter-línea (ITL). Son los más comunes, utilizan registros de desplazamiento situados entre las líneas de píxel para almacenar y transferir los datos de la imagen lo que permite una alta velocidad de obturación.

- Transferencia de cuadro. Disponen de un área dedicada al

almacenamiento de la luz, la cual está separada del área activa, esto permite un mayor factor de relleno aunque se pierde velocidad de obturación. -

Cuadro entero. Son los de arquitectura más simple, emplean un registro paralelo para exposición de los fotones, integración de la carga y transporte de la misma, alcanzando con este sistema factores de relleno del 100%.

-

Cámaras color. Aunque el proceso de obtención de las imágenes es más complejo, proporcionan una mayor información que el monocromo.

-

Cámara color 1CCD. Incorpora un sensor con filtro en forma de mosaico, con los colores primarios RGB (filtro

- Bayer), -

Debido al carácter del filtro, bien en el interior de la cámara, o bien en un ordenador, se realizan los cálculos necesarios para obtener en tiempo real una señal analógica o digital en RGB.


-

Cámara color 3CCD. Incorporan un prisma y tres sensores, la luz procedente del objeto pasa a través de la óptica y se divide en tres direcciones al llegar al prisma. En cada una de los tres extremos del prisma se encuentra un filtro de color (rojo, verde y azul) y un sensor que captura la luz de cada color que viene del exterior. Internamente la cámara combina los colores y genera una señal RGB similar a la que ve el ojo humano.

-

Aunque la calidad de las imágenes de este tipo de cámaras respecto de las de 1CCD es muy superior, tienen dos inconvenientes a tener en cuenta: la necesidad de una mejor iluminación para compensar el efecto producido por el prisma y el efecto de aberración cromática que se crea por la propia estructura del sistema que se subsana colocando las ópticas adecuadas para este tipo de cámaras.

4.4.

Un LED (Light-Emitting Diode)

Es un dispositivo semiconductor que emite luz incoherente de espectro reducido cuando se polariza de forma directa la unión p-n del mismo y circula por él una corriente eléctrica. Este fenómeno es una forma de electroluminiscencia. El color (longitud de onda), depende del material semiconductor empleado en la construcción del diodo y puede variar desde el ultravioleta, pasando por el visible, hasta el infrarrojo. Actualmente, en la mayoría de aplicaciones de visión artificial, se utilizan los LED. Debido a su reducido tamaño, eficiencia energética y bajo precio, la iluminación LED es la que está siendo más utilizada en todo tipo de aplicaciones. Los LED proporcionan una intensidad de iluminación relativa a un coste muy interesante, y además tienen una larga vida, aproximadamente 100.000 horas. Una de sus principales ventajas es que pueden diseñarse sistemas de iluminación de todo tipo tales como anillos, backlights, iluminadores puntuales, lineales,…


La intensidad de la iluminación continua por LED no es tan potente como otros tipos de iluminación, pero actualmente se están introduciendo los LED de alta intensidad, que incrementan, día a día, el rendimiento lumínico de estos sistemas. La facilidad de utilizar los sistemas LED en modo estroboscópico, permite su utilización con todo tipo de cámaras y esta opción, además, se utiliza para incrementar la potencia lumínica, respetando la vida media de estos sistemas. Los primeros sistemas basados en LED emitían únicamente luz de color rojo, pero actualmente se está extendiendo el uso de otros colores como infrarrojo, verde, azul, ultravioleta y blanco. Sin embargo, los LED rojos siguen siendo los más utilizados en los sistemas de visión, probablemente porque son los más fáciles de encontrar, los de más bajo coste y también porque la mayoría de cámaras son especialmente sensibles al espectro rojo.

CONTROL DE LA ILUMINACIÓN Una de las consideraciones a tener en cuenta, cuando se desarrolla un sistema de visión industrial, es el ambiente de iluminación. Muchas aplicaciones funcionan correctamente en el laboratorio, sin embargo, cuando se instalan en la línea de producción de la fábrica no funcionan, porque se ven afectadas por la luz ambiente. En estos casos se debe controlar el ambiente en el que se va a hacer la inspección, bien instalando una carcasa, o utilizando una iluminación con una longitud de onda determinada y una cámara con un filtro para esa longitud de onda. La iluminación infrarroja está dando muy buenos resultados en aplicaciones en monocromo, especialmente ahora que se disponen de cámaras con una alta sensibilidad al Infrarrojo. Utilizando LED infrarrojos y filtros infrarrojos en la óptica de la cámara, las variaciones en la luz ambiente no afectan tanto a la aplicación, ya que la luz solar y la luz artificial no acostumbra a llevar demasiada emisión infrarroja.


4.5. MOTOR DEFINICION Un motor es la parte sistemática de una máquina capaz de hacer funcionar

el sistema transformando algún tipo de energía (eléctrica, de combustibles fósiles, etc.), en energía mecánica capaz de realizar un trabajo. En los automóvil es este efecto es una fuerza que produce el movimiento. Existen diversos tipos, siendo de los más comunes los siguientes: Motores térmicos, cuando el trabajo se obtiene a partir de energía calorífica. Motores de combustión interna son motores térmicos en los cuales se produce una combustión del fluido del motor, transformando su energía química en energía térmica, a partir de la cual se obtiene energía mecánica. El fluido motor antes de iniciar la combustión es una mezcla de un comburente (como el aire) y un combustible, como los derivados del petroleo y gasolina, los del gas natural o los bio combustibles. Motores de combustión externa son motores térmicos en los cuales se produce una combustión en un fluido distinto al fluido motor. El fluido motor alcanza un estado térmico de mayor fuerza posible de llevar es mediante la transmisión de energía a través de una pared.


Motores eléctricos, cuando el trabajo se obtiene a partir de una corriente eléctrica En los aereogeneradores , las centrales hidroeléctricos o los reactores nucleares también se transforma algún tipo de energía en otro. Sin embargo, la palabra motor se reserva para los casos en los cuales el resultado inmediato es energía mecánica Los motores eléctricos utilizan la inducción electromagnética que produce la electricidad para producir movimiento, según sea la constitución del motor: núcleo con cable arrollado, sin cable arrollado, monofásico, trifásico, con imanes permanentes o sin ellos; la potencia depende del calibre del alambre, las vueltas del alambre y la tensión eléctrica aplicada. 4.6. SENSORES DE ULTRASONIDOS Los sensores de ultrasonidos o sensores ultrasónicos son detectores de

proximidad que trabajan libres de roces mecánicos y que detectan objetos a distancias que van desde pocos centímetros hasta varios metros. El sensor emite un sonido y mide el tiempo que la señal tarda en regresar. Estos reflejan en un objeto, el sensor recibe el eco producido y lo convierte en señales eléctricas, las cuales son elaboradas en el aparato de valoración. Estos sensores trabajan solamente donde tenemos presencia de aire (no pueden trabajar en el vacío, necesitan medio de propagación), y pueden detectar objetos con diferentes formas, diferentes colores, superficies y de diferentes materiales. Los materiales pueden ser sólidos, líquidos o polvorientos, sin embargo han de ser deflectores de sonido. Los sensores trabajan según el tiempo de transcurso del eco, es decir, se valora la distancia temporal entre el impulso de emisión y el impulso del eco. Ventajas e inconvenientes Este sensor, al no necesitar el contacto físico con el objeto, ofrece la posibilidad de detectar objetos frágiles, como pintura f resca, además detecta cualquier material, independientemente del color, al mismo alcance, sin ajuste ni factor de corrección. Los sensores ultrasonidos tienen una función


de aprendizaje para definir el campo de detección, con un alcance mínimo y máximo de precisión de 6 mm. El problema que presentan estos dispositivos son las zonas ciegas(blanking)y el problema de las falsas alarmas. La zona ciega es la zona comprendida entre el lado sensible del detector y el alcance mínimo en el que ningún objeto puede detectarse de forma fiable. 4.7.

RESISTOR

Se denomina resistencia (sobre todo en España) o resistor (en algunos países de Hispanoamérica, aunque también se usa resistencia en el argot eléctrico y electrónico) al componente electrónico diseñado para introducir una resistencia eléctrica determinada entre dos puntos de un circuito eléctrico. En otros casos, como en las planchas, calentadores, etc., se emplean resistencias para producir calor aprovechando el efecto Joule. Es un material formado por carbón y otros elementos resistivos para disminuir la corriente que pasa. Se opone al paso de la corriente. La corriente máxima y diferencia de potencial máxima en una resistencia viene condicionada por la máxima potencia que pueda disipar su cuerpo. Esta potencia se puede identificar visualmente a partir del diámetro sin que sea necesaria otra indicación. Los valores más comunes son 0.25 W, 0.5 W y 1 W. Existen resistores cuyo valor puede ser ajustado manualmente llamados potenciómetros, reostatos o simplemente resistencias variables. También se producen dispositivos cuya resistencia varía en función de parámetros externos, como los termistores, que son resistores que varían con la temperatura; los varistores que dependen de la tensión a la cual son sometidos, o las fotorresistencias que lo hacen de acuerdo a la luz recibida. 4.8.

BATERÍA:

Se denomina batería eléctrica, acumulador eléctrico o simplemente pila, batería o acumulador, al dispositivo que consiste en una o más celdas electroquímicas que pueden convertir la energía química almacenada en electricidad. Cada celda consta de un electrodo positivo, o cátodo, un electrodo negativo, o ánodo, y electrolitos que permiten que los iones se muevan entre los electrodos, permitiendo que la corriente fluya fuera de la batería para llevar a cabo su función. Las baterías se presentan en muchas formas y tamaños, desde las celdas en miniatura que se utilizan en audífonos y relojes de pulsera, a los bancos de baterías del tamaño de las habitaciones que proporcionan energía de reserva a las centrales telefónicas y ordenadores de centros de datos.


Características Voltaje proporcionado: 2 V/elemento. Cuando varias celdas se agrupan para formar una batería comercial, reciben el nombre de vasos, que se conectan en serie para proporcionar un mayor voltaje. Dichos vasos se contienen dentro de una caja de polipropileno copolímero de alta densidad con compartimientos estancos para cada celda. La tensión suministrada por una batería de este tipo se encuentra normalizada en 12 voltios si posee 6 elementos o vasos para vehículos ligeros y 24 Voltios para vehículos pesados con 12 vasos. En algunos vehículos comerciales y agrícolas antiguos todavía se utilizan baterías de 6 voltios, de 3 elementos o vasos. Densidad de energía: 30 Wh/kg 5. CAPÍTULO 5:

PROGRAMACIÓN Y

USO

DE

TARJETA DE

ADQUISICIÓN DE DATOS ARDUINO Aquí podemos observar lo que es el código que procesamos en el Arduino para que el motor del teleférico gire y que tengamos un control. int pin2=9; //Entrada 2 del L293D int pin7=10; //Entrada 7 del L293D int pote=A0; //Potenciómetro int valorpote; int pwm1; int pwm2;

//Variable que recoge el valor del potenciómetro //Variable del PWM 1 //Variable del PWM 2

void setup() { //Inicializamos los pins de salida pinMode(pin2,OUTPUT); pinMode(pin7, OUTPUT); } void loop() { //Almacenamos el valor del potenciómetro en la variable valorpote=analogRead(pote); //Como la entrada analógica del Arduino es de 10 bits, el rango va de 0 a 1023. //En cambio, la salidas del Arduio son de 8 bits, quiere decir, rango entre 0 a 255.


//Por esta razón tenemos que mapear el número de un rango a otro usando este código. pwm1 = map(valorpote, 0, 1023, 0, 255); pwm2 = map(valorpote, 0, 1023, 255, 0); //El PWM 2 esta invertido respecto al PWM 1 //Sacamos el PWM de las dos salidas usando analogWrite(pin,valor) analogWrite(pin2,pwm1); analogWrite(pin7,pwm2); } 5.1.

Descripción de funciones que se programa en ARDUINO UNO

En esta parte básicamente, el Arduino uno cumple la función de controlar la velocidad de un motor mediante un controlador, con el objetivo de disminuir la velocidad a la vez también de girar el motor en sentido contrario y otros aspectos. También el Arduino Uno cumple la función de controlar el sensor de ultrasonido que nos sirve para diferenciar la altura desde cierto punto hasta la superficie. Mover un motor DC de 9V usando un integrado L293D (Quadruple Half-H driver). Para controlar la velocidad del motor se usará un potenciómetro conectado al pin A0. Además se usarán dos botones, uno conectado al pin digital 4 para controlar el sentido de giro del motor y otro conectado al pin digital 5 que controlará el encendido y apagado del motor. Con cada pulsación encendemos y apagamos el motor o usamos una dirección de giro u otra con el otro botón. 5.2.

Esquema de conexionado de entradas y salidas

Podemos observar la conexión del Arduino y para controlar el motor de 9V se puede hacer girar en sentido contrario y el control de la velocidad a la que va de acuerdo a las revoluciones.


Aquí podemos observar el esquema de conexionado que posee nuestro prototipo, el Arduino uno controla el motor mediante el controlador LD32 para los diversos giros y para el sentido del motor.


Este conexionado es fundamental, es la base para que nuestro prototipo funcione, pero debemos cambiar las posiciones para obtener cierto modelo que permita realizar con facilidad que el motor gire. Finalmente la conexión del Arduino uno para la posterior programación y funcionamiento del prototipo.


6. CAPÍTULO 6: PRUEBAS CON PROTROTOBOARD Para nuestro prototipo no se realizó pruebas en protoboard, debido a las limitaciones del tiempo, y por no ser importantes para nuestro prototipo establecido ya que esta puede realizarse directamente. 7. CAPITULO 7: CONSTRUCCIÓN DEL CIRCUITO IMPRESO ADICIONAL AL ARDUINO Si lo que desea es comprobar si existe un archivo, utilice SD.exists ("archivo.txt") , que devolverá verdadero o falso. Puede eliminar un archivo llamado SD.remove ("unwanted.txt") - ¡ten cuidado! Esto realmente va a borrar, y no hay 'basura' para salir de la. Usted puede crear un subdirectorio llamando SD.mkdir ("/ mynewdir") útil cuando se quiere meter archivos en una ubicación. No pasa nada si ya existe, pero usted siempre puede llamar SD.exists () encima de la primera Además, hay algunas cosas útiles que puedes hacer con el archivo de los objetos: Usted puede buscar () en un archivo. Esto moverá la lectura / escritura de puntero a una nueva ubicación. Por ejemplo, busca (0 ) le llevará al pr incipio del archivo, que puede ser muy útil! Del mismo modo se puede llamar a la posición () que le dirá dónde se encuentra en el archivo. Si desea saber el tamaño de un archivo, llame a size () para obtener el número de bytes en el archivo. Directorios o carpetas de archivos especiales, se puede determinar si un archivo es un directorio llamando isDirectory () Una vez que tenga un directorio, puede empezar a ir a través de todos los archivos en el directorio llamando openNextFile ()


Usted puede terminar con la necesidad de conocer el nombre de un archivo, por ejemplo si se llama a openNextFile () en un directorio. En este caso, llame a nombre de () que devolverá un puntero a la matriz de caracteres en formato 8.3 puede directamente Serial.print () si lo desea.


Diagrama de flujo de control del motor mediante Arduino


7.1.

Prototipo

Aquí se puede visualizar el prototipo ideal, en la cual nos basamos que es el de control de velocidad, mediante el Arduino uno y un controlador de motor quien nos dará acceso a tener el control del motor.

7.2.

Trazar y grabar circuito impreso adicional y complementario al ARDUINO

8. CAPÍTULO 8: SUPERVISIÓN, COMUNICACIÓN Y HMI (INTERFACE HOMBRE-MÁQUINA) Para este parte resalta la importancia que tiene el Arduino que nos da la posibilidad de controlar un motor mediante un controlador LD32 y además de recibir información del sensor de ultrasonido que nos permite diferenciar la altura en la que estamos. El controlador emite la información al set point que este caso resulta ser la computadora y el software Arduino quien nos facilita el control.



Comunicación mediante una red: CAMARA WEB CAM Las cámaras web normalmente se conectan a una computadora a través de un cable de datos USB que se extiende desde la parte posterior del dispositivo. Sin embargo, es posible conectar una cámara web a otros monitores y equipos, como un televisor. Aunque la mayoría de los televisores no poseen un puerto USB, y menos soporte de para reproducir cámaras web (la mayoría de los puertos USB de los televisores son para reproducir imágenes y archivos de


video), puedes convertir la conexión USB para adaptarla a una de las entradas de video de tu televisor Es posible también conectar mediante el punto de anclaje de WIFE y la aplicación que posee posee el celular descargado descargado que es la CAMARA CAMARA WEB CAM. Para nuestro prototipo la red emitida por el celular es:

http://10.230.218.239.8080 8.1.

Registrar el SET POINT

PA Para el set point correspondiente a nuestro prototipo uzamos una lap top el cual se utilizo para minimizar costos esta, equipo tiene en su programacion una base de datos especifica que fue recopilada en base a lo que queremos mostrar, el funcionamiento es que cada vez que el celular emite una imagen con la camara este compara la imagen con su base de datos si lo reconocer entonces procede a encender el foto para despues iniciar un video respecto al tema.


8.2.

Programar la aplicación asignando entradas, salidas, variables internas y el HMI mediante una PC.

Aquie podemos apreciar lo que es el programa para el funcionamiento del prototipo de lazo cerrado de control de velocidad. nst int controlPin1 = 2; //P in de control conectado al pin7 del puente H const int int controlPin2 controlPin2 = 3;

//Pin de control conectado al pin2 del

puente H const int int enablePin enablePin = 9;

//Pin activación conectado al pin1 del

puente H const int int directionSwitchPin directionSwitchPin = 4;

//Pin conectado al boton de

direccion const int onOffSwitc onOffSwitchStateSwitch hStateSwitchPin Pin = 5;

//Pin conectado al boton

de envedido/a envedido/apagado pagado const int int potPin potPin = A0;

//Pin conectado al potenciometro

const int int emergenciaPin emergenciaPin = 11 11; ;

//Pin conectado al botón de

emergencia

//VARIABLES int onOffSwitchState int onOffSwitchState = 1;

//Guardo el estado de encendido/apagado.

Valor leido en el loop actual del boton. int previousOnOf previousOnOffSwitchState fSwitchState = 1;

//Guardo el estado anterior de

encendido/apagado. Valor leido en el loop anterior. int directionSwitchState int directionSwitchState = 1;

//Guardo el estado de direccion

(valores 1 y 0). Valor leido en el loop actual del boton. int previousDire previousDirectionSwitchS ctionSwitchState tate = 1;

//Guardo el estado

anterior de direccion. Valor leido en el loop anterior. int motorEnabled int motorEnabled = 0; //Si el motor está activado o no int motorSpeed int motorSpeed = 0;

//Velocidad //Velocid ad del motor. Se actualiza en

cada loop al leer el potenciometro. int motorDirection int motorDirection = 1;

//Valor de la dirección del motor

int previousMotorSpeed int previousMotorSpeed = 0; //Para detectar cambios en la velocidad del motor


void setup(){ Serial.begin(9600); pinMode(directionSwitchPin, INPUT_PULLUP);

// Lo hago todo in

input pullup y detecto flancos ascendientes pinMode(onOffSwitchStateSwitchPin, INPUT_PULLUP); pinMode(controlPin1, OUTPUT); pinMode(controlPin2, OUTPUT); pinMode(enablePin, OUTPUT); pinMode(emergenciaPin, INPUT_PULLUP); digitalWrite (enablePin, LOW);

//Motor apagado en el setup

Serial.println("Iniciando..."); }

void loop(){ if (digitalRead (emergenciaPin) == HIGH){ //PRIORITARIO, leo primero el boton de emergencia, solo ejecuto el control si está a 1 //Primero leo el estado de los botones y del potenciometro onOffSwitchState = digitalRead(onOffSwitchStateSwitchPin); delay(1); directionSwitchState = digitalRead(directionSwitchPin); motorSpeed = analogRead(potPin)/4; //Si detecto cambio velocidad. Doy prioridad a esto sobre pulsar el boton. Solo si motor está enabled if ((previousMotorSpeed != motorSpeed) && motorEnabled){ #if SEGURIDAD rampa(previousMotorSpeed,motorSpeed); #else analogWrite (enablePin, motorSpeed); #endif } //Si detecto flanco ascendente en el boton de arranque/parada if (onOffSwitchState != previousOnOffSwitchState){ if (onOffSwitchState == HIGH){ motorEnabled = !motorEnabled; Serial.println("Pulsado boton encendido/apagado...." ); if (motorEnabled == 1) {

//Si toca arrancar

#if SEGURIDAD rampa(0,motorSpeed);

//Rampa arranque

#else analogWrite (enablePin, motorSpeed);


Serial.println("Arranco Motor sin rampa" ); #endif } else { //Si toca parar #if SEGURIDAD rampa(motorSpeed,0);

//Rampa parada

#else analogWrite (enablePin, 0); Serial.println("Paro Motor sin rampa" ); #endif } } } //Si detecto flanco ascendente en el boton de arranque/parada if (directionSwitchState != previousDirectionSwitchState) {

if (directionSwitchState == HIGH){ motorDirection = !motorDirection; Serial.println("Pulsado boton cambio de direccion..." ); if (motorEnabled == 1){

//solo cambio sentido si

el motor encendido pero si acumulo en cambio direccion if (motorDirection == 1) { Serial.println("cambio direccion parada...." ); #if SEGURIDAD rampa(motorSpeed,0);

//Rampa parada

#endif digitalWrite (controlPin1, HIGH); digitalWrite (controlPin2, LOW); Serial.println("cambio direccion arranque...." ); #if SEGURIDAD rampa(0,motorSpeed);

//Rampa arranque

#endif } else { Serial.println("cambio direccion parada...." ); #if SEGURIDAD rampa(motorSpeed,0);

//Rampa parada

#endif digitalWrite (controlPin1, LOW); digitalWrite (controlPin2, HIGH); Serial.println("cambio direccion arranque...." ); #if SEGURIDAD rampa(0,motorSpeed);

//Rampa arranque


#endif } } } } previousDirectionSwitchState = directionSwitchState; previousOnOffSwitchState = onOffSwitchState; previousMotorSpeed = motorSpeed; } else { Serial.println("Parada Emergencia" );

//Cuando está pulsado

(función de seta m ergencia), paro el motor inmediatamente analogWrite(enablePin,0); previousMotorSpeed = 0;

//Actualizo la velocidad del motor.

} }

void rampa(int velocidadInicio, int velocidadFin){ if (velocidadFin > velocidadInicio){ Serial.print("Rampa Ascendente de " ); Serial.print(velocidadInicio); Serial.print(" a "); Serial.println(velocidadFin); for (int i = velocidadInicio; i <= velocidadFin; i++){ analogWrite (enablePin,i); Serial.print(i); Serial.print("-"); delay(5); } Serial.println(); } else{ Serial.print("Rampa Descendente de " ); Serial.print(velocidadInicio); Serial.print(" a "); Serial.println(velocidadFin); for (int i = velocidadInicio; i >= velocidadFin; i--){ analogWrite (enablePin,i); Serial.print(i); Serial.print("-"); delay(5); }


Serial.println(); } }

9. CAPÍTULO 9: PUESTA EN MARCHA Aquí detalleremos la frabricacion de nuestro prototipo paso a paso y tambien la parte del presupuesto: Primeramente conseguimos todos los materiales que es el cartón, tripley motoor y entre otros, luego las convertimos como se puede aprecias en las siguientes figuar.



Rfr Seguidamente colocamos el motor con el eje.

Armamos nuestras poleas que son un par.


Colocamos nuestros materiales como se puede apreciar.


Colocamos la cuerda de la siguiente manera.

Armamos nuestras cabinas

Colgamos las cabinas en la cuerda mediante unos ganchos


Para esta parte probamos nuestro prototipo con un motor.

Finalemente colocamos nuestros materiales de la sigueinte manera y procedemos al control del teleferico.


Presupuesto MATERIALES Arduino Motor Controlador Sensor Ultrasonico Led Resistores Batería Cartón Terocal cuerda Cable tripley

CANTIDAD 1 1 1 1 10 1 1 1 2 1 1

UNIDAD m m

PRECIO S/ 35.00 S/ 10.00 S/ 15.00 S/ 8.00 S/ 0.20 S/ 0.50 S/ 3.00 S/ 0.50 S/ 3.00 S/ 0.50 S/ 0.50 S/ 10.00 Total

TOTAL S/ 35.00 S/ 10.00 S/ 15.00 S/ 8.00 S/ 2.00 S/ S/ 3.00 S/ 0.50 S/ 3.00 S/ 1.00 S/ 0.50 S/ 10.00 S/ 88.00

Aquí se puede apreciar la inversión desarrolada en el prototipo. CONCLUSIONES 1. Se desarrolló un proceso de automatización para el control de velocidad de un teleférico. 2. Identificamos y describimos los sensores a utilizar en nuestro prototipo para los diferentes procesos de lazo cerrado. 3. Mediante la construcción de un prototipo se observó el funcionamiento de uno de los distintos procesos presentes en nuestro modelo de automatización, de velocidad. 4. Gracias al sensor ultrasónico identificamos la altura. 5. La inversión el prototipo fue de S/. 88

RECOMENDACIONES 1. Deberían desarrollarse los tres controladores, tanto el de audio y video, el de corriente eléctrica y el sensor de velocidad para su posterior aplicación a gran escala.


2. Tener una base de datos amplia de imágenes y videos de los mismos lugares que nos indican tales imágenes para así informar de una gran variedad de lugares a las personas que hagan uso del teleférico. 3. Puede reemplazarse el uso de la laptop por un televisor, que es el que emite el video en el teleférico.

Prototipo Automtizcion Final

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