“Diseño e implementación de un sistema nivel biestable y medición caudal para tanques elevados en tiempo real”

Abstract

En el presente proyecto se diseña, simula y construye un sistema de control de nivel biestable para el laboratorio de electromecánica de la Universidad Técnica de Cotopaxi con la finalidad de capacitar a sus estudiantes en el ámbito industrial por medio del desarrollo de conceptos básicos en instrumentación electrónica y control automático. Se toman en cuenta durante las operaciones de simulación aspectos como normativa, organización y correcta conexión de los elementos que conforman el sistema de control. La planta didáctica se desarrolla para el control, medición y monitoreo en tiempo real de nivel y caudal de dos tanques conectados entre sí. El diseño se prepara de tres fases, la de recolección de información y selección del medio de comunicación, el proceso de instrumentación y control y el procedimiento de visualización y toma de datos. Los mecanismos esenciales a utilizar para el control de nivel del líquido son: sensor de nivel de agua tipo flotador, una bomba DC-12V encargada de transportar el líquido al tanque de control, dónde es monitoreado a través de un sensor ultrasónico (HC-SR04) colocado en la parte superior del tanque, adicional el sistema cuenta con un sensor de Caudal (YF-S201) 0.0127m, instalado a la salida para recolección de datos a partir de la medición de la señal actuante. Por otra parte, el sistema de drenaje se compone por una válvula manual situada en la parte trasera del tanque, que se encargan de realizar perturbaciones al sistema y dar paso al vaciado. Para el control, medición y monitoreo se va a utilizar como controlador el Arduino Mega y se va a desarrollar de dos maneras, la primera mediante un panel de control (Display, teclado, botones, indicadores etc.) y la segunda por medio de una interfaz gráfica desarrollada en LabVIEW 2020. Estas dos formas le conceden al usuario la posibilidad de interactuar en tiempo real con el arquetipo, demostrando cambios y características mostradas en los parámetros de cada una de las variables de entrada y salida del sistema.