XX CONGRESO DE INVESTIGACION CUAM – ACM or
TITULO: “CONTROLADOR AUTOMATICO AUTOMATICO AMBIE AMBIENTAL NTAL DE D E UN INVERNAD INVERNADERO ERO AUTORES: Ángel Ignacio Bello Gutiérrez Jonathan Jehu Valerio Flores ASESOR: Ing. Víctor Cordero Cozatl ESCUELA DE DE PRO PROCEDENCIA: CEDENCIA: CETis 12 AREA DE PARTICIPACION: PROTOTIPO. PROTOTI PO. ANTECEDENTES Durante el transcurso del año, se puede observar una gran variación del clima, esto es que en cada temporada del año tenemos diferencias en cuanto a temperatura, humedad, periodos de lluvia, luz, etc. Lo cual ocasiona que la producción de cultivos, no tenga un crecimiento homogéneo y hasta pueden llegar a perderse los cultivos por no contar con algún factor necesario para su desarrollo, una alternativa son los invernaderos los cuales son una instalación para el cultivo de vegetales en la que se consiguen unas condiciones ambientales (temperatura, luz, humedad) diferentes de las exteriores y que favorecen el crecimiento vegetal. Esta alternativa también tiene sus limitantes naturales, como el tiempo oportuno para su riego, la dosificación del mismo, la temperatura, la cantidad de luz, etc. es por ello que se propone controlar automáticamente el clima en un invernadero por medio de un sistema de PLC, sensores y actuadores. OBJETIVOS. OBJETIVO GENERAL Crear un sistema automatizado capaz de controlar por medio de sensores, actuadores y PLC el ambiente en un invernadero. OBJETIVOS ESPECIFICOS. -
Determinar las variables que afectan directamente el desarrollo de un vegetal
-
Conocer los tipos de sensores que pueden interactuar en un invernadero.
-
Realizar un sistema con PLC para interactuar sensores y actuadores.
-
Conocer el funcionamiento de un invernadero.
MARCO TEORICO. Las variables a controlar en un invernadero son la temperatura, la humedad, el flujo de agua de riego, la luz, etc, para poder conocer en que estado se encuentran se utilizarán los sensores, esto es que ellos recogen la información ubicándose correctamente en un lugar específico para medir las condiciones ambientales que enviarán al PLC por medio de una señal, este procesará la información recibida y al análisis de esta hará que funcionen los elementos tales como válvulas, motores, ventiladores, interruptores, etc. Un sensor es un dispositivo capaz de transformar magnitudes físicas o químicas, llamadas variables de instrumentación, en magnitudes eléctricas. Este cuenta con un rango de medida, precisión, linealidad, sensibilidad, resolución, rapidez de respuesta, repetitividad. Una válvula se puede definir como un aparato mecánico con el cual se puede iniciar, detener o regular la circulación (paso) de líquidos o gases mediante una pieza movible que abre, cierra u obstruye en forma parcial uno o más orificios o conductos. Un invernadero (o invernáculo) es una construcción de vidrio o plástico en la que se cultivan plantas, a mayor temperatura que en el exterior. Un motor eléctrico es una maquina eléctrica que transforma energía eléctrica en energía mecánica por medio de interacciones electromagnéticas. DESARROLLO DEL PROYECTO. Primeramente se inicia con la definición de los parámetros a controlar que serán la temperatura, la luz y el flujo de agua. Vamos a partir de los parámetros recomendados por diferentes autores de acuerdo a cada variedad de vegetal ya sea hortaliza o planta. Teniendo la referencia podremos tener un sensor para conocer la temperatura del ambiente y así poder marcar un rango recomendado, si es muy alta realizar un programa que prenda los extractores de aire y si es muy baja que encienda las lámparas para generar calor. Con referencia al abastecimiento de agua indicar al programa los ciclos de encendido de la bomba de agua para irrigar el cultivo. Finalmente se realiza una maqueta que nos servirá de prototipo para poder realizar nuestros ciclos de riego y de control de la temperatura así como la iluminación ambiental requerida de los vegetales. Este prototipo podrá tener variaciones de acuerdo a el tipo de planta que se este desarrollando. La tecnología actual hace que contemos con el equipo siguiente, un PLC Allen Bradley tipo comercial, sensor de temperatura modelo LM35 también comercial, pantalla para operador Allen Bradley, bomba de agua comercial, extractores de aire y lámparas de
luz blanca, todo este equipo es comercial lo que nos permite su fácil acceso y también que este proyecto sea factible. La programación de un PLC hace mas sencillo el controlar los procesos, ya que anteriormente era mas complicado por la utilización de gran variedad de procesadores y circuitos para el control de los mismos. CONCLUSIONES Al contar con invernaderos controlados tendremos mejor calidad en el producto final es decir que estaremos cumpliendo con las expectativas del cliente final ya sea en tamaño homogéneo, color, olor y sabor y por lo tanto los agricultores tendrán mejor beneficio económico, por otro lado el riesgo de perder el producto disminuye ya que se controlan los parámetros mas importantes en el desarrollo de los vegetales como son la temperatura y el periodo de riego. Actualmente la tecnología nos da las herramientas para poder llevar a cabo este proyecto de beneficio social para las comunidades que se dedican al cultivo utilizando invernaderos. Es posible la realización de un controlador automático ambiental de un invernadero el cual generará la homogenización de cultivos los cuales son mejor cotizados por los clientes, para esta automatización se pueden utilizar sensores, PLC y actuadores e instalarlos de forma rápida y sencilla, al realizarlo nosotros, se abaten los altos costos de las compañías automatizadoras de clima que existen actualmente y podremos controlar mas de una nave de cultivo. BIBLIOGRAFIA OGATA K. (2002), Ingeniería de control Moderna, Ed. Prentice Hall, España Pp 5894. VICKERS (1989), Manual de Hidráulica Industrial . México, Ed. Trinova Co., Pp 3456. www.infoagro.com www.monografias.com www.wikipedia.org
