informe final de sensores y actuadores
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“Año de la Integración y Reconocimiento de Nuestra Diversidad”
UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA
FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL
ESCUELA DE INGENIERÍA MECATRÓNICA
3ER INFORME DE SENSORES Y ACTUADORES:
PROFESOR:
ING. Juan Pablo Bayona
ALUMNOS:
VASQUEZ PARRILLA DAVID
CORDOVA PAZ EDWIN MARIO
RAVINES MERINO JOAN
SEMESTRE: I – 2012
CURSO: Sensores y actuadores.
Viernes, 13 de julio de 2012
INTRODUCCION
En muchos procesos industria les la función de control es realizada por un
operario (ser humano), este operario es el que decide cuando y como manipular
las variables de modo tal que se obtenga una cadena productiva continua y
eficiente.
La eficiencia productiva implica el constante aumento de los niveles de producción
de la maquinaria instalada el mejoramiento, el mejoramiento de la calidad del
producto final, la disminución del costo de producción, y de la seguridad tanto
como para el personal como para los equipos
En una planta el sistema de control está compuesto por varios sensores y
actuadores cuyo objetivo principal es la medición de nivel de llenado de los
depósitos.
Ante las técnicas de control clásicas implementadas utilizando sensores
convencionales, en este trabajo se plantea una estrategia de control alternativa,
que consiste en implementar el control del nivel de llenado de depósitos y así
poder saber lo parámetros de todas las muestras.
OBJETIVOS
Llevar la contabilidad de dichos productos, en este aspecto, se le puede dar otro fin, aumentando subprocesos incluyentes al fin principal para cual fue diseñado
Diseñar un sistema para el control del nivel de líquido y el conteo de envases para su respectivo análisis utilizando dos tipos de sensores inductivos y capacitivos.
Comprender como es el sistema de control de un proceso de nivel de líquido, por medio de un circuito contador y el sensor realiza el proceso de llenado.
Aprender a diseñar todo un sistema mecánico para el proceso de llenado
de líquidos el cual cumpla con los parámetros ya establecidos.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
El proceso comienza con el control del nivel de líquido en botellas, si está en el
rango predeterminado se procederá con el proceso. Caso contrario si es a no está
el nivel del líquido en dicho rango se descartará esa botella .Este pasa por la faja
transportadora y también aquí mismo estará la etapa de conteo.
El proceso del control de calidad en sí, va a estar supervisado por una cámara web que
verificará la cantidad del producto. Esta cámara va a estar conectada a una tarjeta de
adquisición de datos, que a su vez está en comunicación con la pc mediante el uso del
Labview, quien estará programado para que tome las decisiones de control.
Seleccionando aquellas que cumplen con los estándares programados de aquellas que
no.
En la faja estarán instalados sensores ópticos reflexivos de proximidad, con la
finalidad de llevar la contabilidad de los productos seleccionados.
Ahora determinaremos los materiales a utilizar en el proyecto, así se tiene:
La estructura donde irán instaladas las fajas transportadoras.
Vamos a utilizar botellas plásticas transparentes de 250 ml.
Un circuito contador con LDR
DESARROLLO DEL PROYECTO
Por la faja pasaran las depósitos plásticos vacios y cuando pasen por el
sensor1 que estará colocado en el recorrido este dará una señal para que el
motor de la cinta se detenga y donde se detendrá habrá un sensor2 el cual
medirá el nivel del liquido que estará bajo y este activara la electroválvula y
la abrirá para que se dé el llenado del depósito hasta el nivel que está colocado
el sensor3 el cual mandara la señal para que la cierre la electroválvula y este
a su vez también activara el motor de la cinta transportadora.
También contaremos con un contador digital hecho con un LDR (foto
resistencia) como sensor. En el recorrido de la faja estará instalada nuestra
placa que al pasar el depósito interrumpirá el paso de luz al LDR y contara las
muestra para tener un control en la numeración de los depósitos.
El circuito es el siguiente:
Circuito hecho en Proteus
PROPOSICIÓN DE LOS COMPONENTES Y ETAPAS DEL PROYECTO
FAJA TRANSPORTADORA
Es la encargada de movilizar las bebidas por todo el sistema de control de calidad. Va a ser movilizada por un motor que va a ser controlado por el Labview para que exista un perfecto control en el momento de la organización del proceso.
Materiales:
- Platina de 4 3/16 pulg.- Faja- 2 tuercas- 2 pernos para templador- 2 rodillos- 4 bocinas- 4 rodajes- 2 ejes para rodillos
Faja transportadora
Sensores fotoeléctricos
Los sensores fotoeléctricos se usan en muchas aplicaciones e industrias para ofrecer una detección precisa de objetos sin que haya contacto físico. En su forma más básica, un sensor fotoeléctrico puede considerarse como un dispositivo “tipo interruptor de final de carrera”, en donde la función del accionador mecánico o brazo de palanca es reemplazado con un haz de luz. Los sensores fotoeléctricos funcionan por medio de la detección de un cambio en la cantidad de luz que es reflejada o bloqueada por un el objeto que se desea detectar (objetivo). El cambio de luz puede ser producido por la presencia del objetivo o por su ausencia, o como resultado de un cambio de tamaño, forma, reflectividad o color del objetivo.
Un sensor fotoeléctrico puede usarse en aplicaciones para detectar objetivos a distancias que van desde menos de 5 mm (0.2 pulg.) hasta más de 250 m (820 pies). La detección correcta con un sensor fotoeléctrico requiere que el objeto que se desea detectar (objetivo) ocasione un cambio suficiente en el nivel de luz detectado por el sensor y que elUsuario tenga un claro entendimiento de los requisitos de detección. Los factores siguientes deben comprenderse claramente:
• Los requisitos de detección,• El ambiente de detección, y• Las capacidades y limitaciones del Sensor fotoeléctrico.
Funcionamiento del circuito:
Para el desarrollo de nuestro proyecto trabajaremos con compuertas lógicas NAND 4093
para un mejor funcionamiento de nuestro circuito, en este caso las variables entradas son
el sensor fotoeléctrico y el sensor capacitivo, las variables a controlar serán el paso del
depósito que circulara en la cinta transportadora y el control de llenado del liquido en el
depósito, alimentamos el circuito con dos fuentes de 12 y 24 voltios, para la bomba es y el
motor respectivamente.
Para esto hacemos un análisis al requerimiento que necesitamos en el proyecto por
medio de una tabla lógica con la cual nos guiamos para analizar el control de la bomba y
el motor de la siguiente manera:
Tabla lógica
A B BOMBA MOTOR
0 0 0 1
0 1 0 1
1 0 1 0
1 1 0 1
A = Sensor fotoeléctrico
B = Sensor capacitivo
Para cuando las entradas A y B son ceros lógicos el motor estará activado, y la bomba permanece apagada.
En el caso del sensor capacitivo esta activado el motor sigue funcionando Para el siguiente caso el sensor fotoeléctrico detecta el depósito se activa la
bomba y desactiva el motor y cuando el sensor capacitivo detecta el nivel de llenado desactiva la
bomba y activa el motor.
0 1
0 1
Funcionamiento del circuito:
Para el desarrollo de nuestro proyecto trabajaremos con compuertas lógicas NAND 4093
para un mejor funcionamiento de nuestro circuito, las variables a controlar serán es el
paso del depósito que circulara en la cinta transportadora y el control de llenado del
liquido en el depósito, alimentamos el circuito con dos fuentes de 12 y 24 voltios, para la
bomba es y el motor respectivamente.
Para esto hacemos un análisis al requerimiento que necesitamos en el proyecto por
medio de una tabla lógica con la cual nos guiamos para analizar el control de la bomba y
el motor de la siguiente manera:
0 1
0 1
CONCLUSIONES:
Tomaremos datos de las medidas del líquido de cada botella, como también
el número de envases que han pasado por la faja, para luego hacer su
respectivo análisis y poder determinar si la máquina de llenado anterior a
este proceso y el cual no está comprendida en nuestro proyecto, está
trabajando bien.
El contador y el sensor capacitivo se utiliza como detector para que
identifique el nivel de llenado deseado l para detectar si el producto cumple
con su nivel de llenado establecido.