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Análisis comparativo de la aplicación de controladores en un proceso embebido de temperatura.
(Ecuador : Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2023) Remache Coyago, Juan Carlos; Corrales Bastidas, Byron Paúl
La temperatura es una de las variables siempre presentes en la industria y cuando se pretende llevar a cabo una práctica de control, se halla con dos dificultades, encontrar un modelo matemático de la planta que presente cierta exactitud y probar él o los controladores diseñados con la planta físicamente disponible a fin de estabilizar la variable de salida. Actualmente también el hardware de los PLC industriales permite software con instrucciones para implementar un tipo de control avanzado, sin embargo, el costo de ellos es elevado. Las nuevas tecnologías han permitido disponer en el mercado hardware libre de bajo costo, pero la implementación del algoritmo para control digital en ellos aún está en desarrollo y se tienen algunos fallos en el despliegue de resultados en varios casos. El presente proyecto de titulación implementa un proceso embebido de temperatura basado en las características del transistor TIP31C y el sensor LM35, el controlador empleado es en base a la tarjeta Arduino en donde se desarrollan los algoritmos para el control digital PID y Fuzzy. Se emplea la herramienta Simulink como software avanzado para la identificación del modelo matemático de la planta, la recolección y almacenamiento de datos, y mediante las librerías se elabora una pantalla con bloques de programación para el despliegue gráfico de variables del proceso y el cálculo de índices del desempeño basados en el error.
“Análisis comparativo del controlador I-PD versus controladores clásicos”
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi: (UTC), 2024-08) Choto Reino, Anthony Israel; Guanotasig Chiluisa, Erick Omar; Corrales Bastidas, Byron Paúl
Within industrial processes, automation has gained crucial importance, driven by the need to optimize production through the use of advanced technologies. In this context, the classical PID controller has been widely adopted for its ability to enhance the response of industrial systems. However, despite its popularity and long-standing presence in the market, the traditional PID has certain disadvantages, such as generating overshoots and an aggressive response, which can be problematic in some processes. This research focuses on a comparative analysis between the classical PID controller and its I-PD variant, with a specific focus on temperature control through an embedded system, as well as in a flow process, where the variant stands out for its ability to handle process variations more effectively, demonstrating greater robustness against sudden changes and requiring less frequent adjustments. Through simulated and real tests using specialized software, it is shown that the I-PD variant outperforms the PID in several key aspects, offering smoother operation by reducing instabilities and overshoots of the process variable (PV) by 11.53% for temperature processes and 22.22% for flow processes, although its dead time increases by 66.6% compared to the PID in both cases. Despite this, the stabilization times in most processes are similar between both controllers.
Desarrollo de un dispositivo de identificación de colores empleando redes neuronales y hardware libre, orientado a la ayuda de personas daltónicas.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi: UTC., 2020-09) Guambi Manitio, Rubén Darío; Zambrano Pluas, Sandro Joel; Corrales Bastidas, Byron Paúl
La palabra daltonismo proviene del inglés “daltonism”, derivado del apellido del físico y químico inglés John Dalton (1766-1844), que padecía esta enfermedad y fue el primero en describirla. La problemática social que viven las personas que sufren de daltonismo es de orden genético y no tiene cura como tal, esto incita al rechazo, vergüenza y sentimientos de incompetencia al no poder identificar los colores de manera normal. El dispositivo pretende resolver esta problemática basándose, en la utilización de nuevas técnicas de control, al emplear redes neuronales en la que se ingresan las características de los colores en código RGB (Rojo, Verde y Azul) y así de esta manera se pondera los valores a código binario y por medio del entrenamiento de la red neuronal se logra mejores resultados de aprendizaje y obtener la salida deseada. Mediante la programación que se realiza en Arduino y con la ayuda del diodo RGB (Rojo, Verde y Azul) se almacenan los valores obtenidos por la fotorresistencia y estos datos se comparan con los de la red neuronal, por lo cual si entran en el rango establecido por la red neuronal se imprimirá el nombre del color en la pantalla LCD (Pantalla de Cristal Líquido) y una bocina ayudará de forma auditiva a la identificación de los colores. El prototipo identificador de colores posee muy pocas limitaciones en comparación de otros dispositivos que se enfocan a la ayuda de personas daltónicas. Para comprobar el funcionamiento del prototipo se establecieron la identificación de varios colores dando como resultado 96% de efectividad, además se realizó entrevistas con personas daltónicas, resaltando la inclusión que tiene el dispositivo en lo que señala la Constitución de la República del Ecuador en la Sección Sexta del Art 47 de Personas con Discapacidad.
Desarrollo de un dispositivo de identificación de números y letras empleando hardware y software libre orientado a la enseñanza de niños de Educación Básica.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi: UTC., 2020-09) Hugo Livardo, Alomía Landázuri; David John, Cedeño Arcos; Corrales Bastidas, Byron Paúl
El presente proyecto desarrolla un dispositivo para identificar números y letras, utilizando Software y Hardware libre, orientado a la enseñanza de niños de Educación Básica, y está dirigido a poblaciones vulnerables desde los espacios de la Proyección Social, ya que según la constitución de la Republica del Ecuador, la educación es un derecho de las personas a lo largo de su vida, lo cual motivó a que se realice una investigación basada en esta necesidad. El dispositivo procesa visión artificial, enviando en tiempo real a una interfaz, lugar en donde la imagen es clasificada para reconocer números o letras según sea identificado. Para ello se empleó redes neuronales, las mismas que fueron entrenadas utilizando software libre, tanto para letras mayúsculas, minúsculas y números, permitiendo así que el sistema no se sature con una sola red. Una vez obtenidas las ponderaciones dadas por el entrenamiento de las redes neuronales se implementa el algoritmo para su posterior validación. De las pruebas realizadas se puede determinar que el módulo presenta una exactitud y confiabilidad del 95 a 98% para su uso, además se experimentó con docentes de Educación Básica ajustando a sus necesidades y requerimientos. El dispositivo es de fácil uso para docentes, o personas que posean conocimientos básicos de computación, ya que su interfaz es muy similar a la de una computadora de escritorio, además presenta la ventaja de ser portátil y no depender de recursos adicionales como internet.
Desarrollo de un módulo de control de velocidad de motores de inducción jaula de ardilla, mediante variador de frecuencia y visualización en HMI, para el laboratorio de control industrial de la Universidad Técnica de Cotopaxi.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi: UTC., 2020-09) Araque Sigcha, Jorge Fabián; Corrales Bastidas, Byron Paúl
El análisis de los sistemas de control de procesos hoy en día tiene gran interés debido a su criticidad y amplio uso en el ámbito laboral, de ello quizás la sintonización es el proceso que demanda mayor esfuerzo debido a lo complejo que resulta a fin de obtener la estabilización adecuada de los sistemas. Es por ello que el propósito del presente proyecto es el desarrollo de un módulo de control de velocidad de motores de inducción jaula de ardilla para el Laboratorio de Control Industrial de la Carrera de Ingeniería Electromecánica, el mismo que brinda la facilidad a los estudiantes de determinar técnicas de control y automatización para estabilizar la velocidad del motor sometido a diferentes cargas. El módulo consta de un PLC Siemens S7-1200 como elemento central, el mismo que mediante comunicación RS-485 interactúa con un Variador de Frecuencia Micromaster MM440 a fin de comandar el motor de acuerdo a los requerimientos de velocidad. Se han desarrollado varios controles a fin de experimentar su funcionamiento y además se aplican algunos métodos de sintonización para observar su funcionamiento y aplicabilidad. Es importante señalar que se ha obtenido el modelo matemático del sistema con lo cual a futuro se podrá realizar el análisis respectivo empleando softwares de simulación. Mediante una pantalla HMI KTP400 se puede comandar adecuadamente el proceso disponiendo opciones de visualización de curvas de comportamiento tanto en lazo abierto como en lazo cerrado. De las pruebas realizadas se determina los parámetros adecuados para estabilizar el proceso adecuadamente.
Desarrollo de un módulo de entrenamiento para el estudio de sistemas de control, empleando hardware y software libre, para los laboratorios de la carrera de Ingeniería Electromecánica de la Universidad Técnica de Cotopaxi.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi: UTC., 2020-09) Juan Carlos, Capa Cando; Luis Alexander, Pilamunga Sisa; Corrales Bastidas, Byron Paúl
El análisis y experimentación de los Sistemas de Control aplicados a diferentes procesos es uno de los aspectos importantes que se debe tomar en cuenta al momento de visualizar cada una de sus variables con sus respectivos controles y más aún que la tecnología avanza a pasos agigantados. Es por ello que la presente propuesta tecnológica tiene como objetivo el desarrollo de un módulo de entrenamiento para el estudio de Sistemas de Control utilizando hardware y software de uso libre, a realizarse en el laboratorio de la Carrera de Ingeniería Electromecánica de la Universidad Técnica de Cotopaxi. El dispositivo tiene implementado procesos de temperatura, intensidad luminosa, velocidad y posición a fin de poder experimentar en cada una de esas variables el desarrollo de controladores y métodos de sintonización. El empleo de software libre como tarjeta de adquisición de datos sumado a ello MyOpenLab como plataforma de diseño libre de instrumentación virtual permite el análisis en tiempo real de los procesos, en donde se realiza la lógica de control para la estabilización de cada uno de los procesos y la experimentación de métodos de sintonía. Una de las potencialidades del módulo es que permite la conexión con diferentes controladores que pueden ir desde microcontroladores hasta PLCs sin importar el modelo y la marca, permitiendo con ello la implementación de controles clásicos como el control ON-OFF y PID e inclusive en futuras investigaciones controles modernos como Fuzzy y Predictivo.
Desarrollo de un módulo virtual inmersivo para el entrenamiento del control de procesos de flujo.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi: UTC., 2021-03) Escobar Artieda, Geovany Alexander; Imacaña Peñaloza, Néstor Javier; Corrales Bastidas, Byron Paúl
El análisis de Sistemas de Control es muy importante debido a que actualmente se desarrollan maquinas completamente automáticas por ende cada vez se hace más importante en la vida cotidiana y más aún en el sector industrial, en los procesos continuos de grandes empresas es difícil el análisis y la experimentación por tal motivo es necesario un entrenamiento mediante módulos didácticos. En la actualidad en el Laboratorio de Instrumentación y Control no se dispone de un módulo virtual inmersivo de control de flujo en el cual se pueda experimentar con diferentes modelados matemáticos con el fin de que el estudiante analice y estudie el comportamiento de la variable flujo en un entorno virtual. El presente proyecto pretende virtualizar un módulo didáctico de un proceso de flujo, que se desarrolla en dos etapas, la primera es modelar la planta en un software CAD posteriormente importar a Unity para crear un ambiente inmersivo que funcione con gafas de realidad virtual en donde la persona se involucra en el proceso a fin de analizar el comportamiento del mismo, la segunda etapa es el diseño de controladores para aplicar en el control virtual de flujo. Para ello se emplea el modelo matemático enlazando el software de instrumentación con el motor gráfico de Unity para el correcto funcionamiento, adicional se implementará un visualizador externo mediante Arduino Uno para observar datos del proceso de flujo. El flujo se comporta de manera estable en todos los valores de referencia o setpoint que se añadió al sistema, las gafas de realidad virtual se comunican de manera efectiva con la computadora para la correcta inmersión. La comunicación Tcp/ip entre los dos softwares funciona correctamente y todo el sistema comparado con el modulo real tiene una similitud del 99.99 %.
Desarrollo de un prototipo de tarjeta electrónica para la aplicación en alarmas comunitarias.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC)., 2022-03) Toral Escobar, Lino Andrés; Corrales Bastidas, Byron Paúl
Con la creación de un sistema de alarmas se busca ayudar y beneficiar a los diferentes barrios de Latacunga, debido a la alta tasa de inseguridad que el país en general está atravesando, así aparece la necesidad de plantear el diseño de prototipos de tarjetas electrónicas que van a ser empleados para un sistema de seguridad. El proyecto cuenta con dos prototipos de tarjeta electrónica; el primero es un botón de emergencia que es el encargado de emitir la señal tanto de encendido y de apagado que se envía al segundo prototipo, este primer prototipo cuenta con una batería lipo de 3.7 V que es recargable para asegurar que este dispositivo sea inalámbrico y pueda ser activado desde cualquier lugar que sea necesario; el segundo prototipo es el actuador, esta tarjeta electrónica será la encargada de recibir la señal de activación y desactivación del botón de emergencia, este prototipo estará alimentado por una fuente de 110 VAC y cuenta con una salida para poder conectar una sirena que es alimentada de la misma fuente. Ambos prototipos cuentan con un microcontrolador que tiene incorporado un módulo Wi-Fi, el cual le permite que la comunicación entre los dispositivos sea mejor al no depender de cables y por ende aumenta la distancia de operación entre las tarjetas, con esto se aumenta la confiabilidad y vida útil de los sistemas de alarmas.
Desarrollo de un prototipo para la medición de caudal de agua empleando un sistema IOT-RF.
(Ecuador :Latacunga : Universidad Tecnica de Cotopaxi (UTC), 2023-08) Chunga Malán, Jorge David; Niacata Caicedo, Bryan Andrés; Corrales Bastidas, Byron Paúl
El presente proyecto muestra el diseño y construcción de un prototipo para la medición de caudal de agua empleando un sistema IoT-RF, con el propósito de obtener la información del caudal de agua exacta mediante redes inalámbricas, debido a que, en varias Juntas de Agua Potable del sector, una persona designada recoge y registra el consumo de agua de cada usuario, anotando este valor en una hoja de registros. Este tipo de registros pueden dar lugar a diversos errores debidos a fallos humanos, es posible que el personal se equivoque al registrar, leer o perder los apuntes. Este prototipo permite obtener la información del consumo de agua de cada usuario situado a distancias lejanas y almacenar todo el historial de consumo alojando los datos en la plataforma de Telegram, la cual respalda la información en caso de que exista pérdida de datos. En la placa para medición de agua dispone de un sensor de flujo que permite medir caudal de agua, con la ayuda de este sensor de efecto Hall que a su vez emite pulsos eléctricos que pueden ser leídos de forma digital. La conversión de pulsos electrónicos la realiza un microcontrolador ATMega328P para luego transferir la información a la placa de desarrollo Wifi LoRa 32, que por medio de radio frecuencia (RF) envía el dato a otro módulo LoRa, que realiza el mismo proceso. Los datos obtenidos por el prototipo son guardados en el microchip ATMega328P además del chat de Telegram, con hora y fecha en la que se realiza la consulta. Los resultados de pruebas de funcionamiento fijan la fiabilidad y eficiencia del prototipo. Se evaluaron diferentes partes del sistema como son: lectura de datos, transmisión – recepción, ensayos para determinar errores de lectura y recepción de datos en Telegram, estas pruebas permiten indicar la efectividad del prototipo. De esta forma el prototipo cumple con el sistema IoT-RF que se planteó como punto de partida.
Desarrollo de un prototipo para transmitir inalámbricamente en tiempo real las variables de fondo de los yacimientos en sistemas electro sumergibles
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC)., 2021) Zambrano Freire, Diego Fernando; Corrales Bastidas, Byron Paúl
La validez y confiabilidad de la información representa una estrategia de liderazgo competitiva dentro de cualquier mercado. La importancia de la transmisión de los parámetros en la instalación de equipos electro sumergibles garantizan la correcta toma de decisiones en las operaciones, y determinan con precisión las variables a considerar para la puesta en marcha de los equipos de manera eficiente, adicional, se encuentran directamente relacionados con el seguimiento del tiempo de vida útil del sistema. El presente trabajo de titulación se basa en el diseño y desarrollo de un prototipo que permite la transmisión de los parámetros del yacimiento en tiempo real en la instalación de equipos electro sumergibles dentro de un ambiente seguro de trabajo. Por la cantidad de variables de seguimiento como presiones de entrada-descarga, temperaturas de entrada-motor de fondo, vibración del sistema, corrientes de fuga, considerable cobertura y capacidad limitada de transmitir alta cantidad de información, la tecnología LoRaWAN cumple todas las características mencionadas. El prototipo incorpora dos módulos, el emisor que obtiene los datos del panel de control, el cual registra las lecturas del sensor de fondo, posteriormente los datos son enviados al módulo receptor de manera inalámbrica, los datos recibidos por el módulo receptor son capturados y mediante la interfaz computacional que se encuentra conectada al módulo receptor se visualizan y almacenan las variables en tiempo real de manera puntual y gráfica. Con la implementación del prototipo de comunicaciones inalámbricas en tiempo real se garantiza reducir los costos operativos y tiempo de operación
“Desarrollo de un sistema de control de ángulos de cámaras ip mediante iot para el monitoreo en tiempo real de una vivienda”
(Ecuador : Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2023) Angulo Chiliquinga, Cristian Omar; Corrales Bastidas, Byron Paúl
El presente trabajo de titulación realiza la implementación de un sistema de cámaras de video vigilancia controlado por aplicación de mensajería Telegram, dicho prototipo permite observar imágenes y videos mediante el uso de una botonera existente en el grupo de barrio de la aplicación, así mismo, controlar la posición de la cámara en el sentido vertical y horizontal lo cual permitirá a los usuarios monitorear varios puntos focales con el uso de una misma cámara.
Desarrollo de un sistema de monitoreo y control para la transferencia de calor en procesos industriales.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2024-08) Iza Jiménez, Ginson Damian; Toapanta Llumipanta, Boris Javier; Corrales Bastidas, Byron Paúl
La necesidad del presente trabajo está dada en las imprecisiones de las mediciones de los parámetros térmicos que permiten un cálculo adecuado del coeficiente experimental de transferencia de calor por convección. Se implementó un sistema que integró tecnologías modernas, como PLC, HMI y sensores, para regular los parámetros térmicos de manera precisa. El desarrollo del proyecto comenzó con una investigación sobre la teoría fundamental de la transferencia de calor y las técnicas de automatización. Esta investigación fundamentó la selección de sensores y actuadores adecuados para el sistema, así como la programación del control necesario para integrar todos los componentes de manera coherente y eficiente. Se prestó especial atención a la calibración y ajuste de los sensores para asegurar la precisión de las mediciones y el correcto funcionamiento de los actuadores en el entorno experimental. Durante la fase de implementación, se llevaron a cabo diversas pruebas de funcionamiento que confirmaron la efectividad del sistema en condiciones operativas reales. El análisis del error del coeficiente experimental en comparación con el coeficiente teórico de Zukauskas mostró una discrepancia de aproximadamente un 2%, lo que indica un nivel aceptable de precisión en el sistema desarrollado y proporciona una base sólida para futuras mejoras y aplicaciones.
Desarrollo de un sistema Web Server para el monitoreo de una estación de nivel.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi: UTC., 2021-08) Basantes Osorio, Edison Paul; Calapiña Landa, Paola Alexandra; Corrales Bastidas, Byron Paúl
El presente trabajo de titulación tuvo como objetivo el diseño de una página web y un ejecutable que permite una mejor interacción, para el control y monitoreo de una estación de nivel, el cual se puede visualizar en cualquier dispositivo electrónico que establezca una conexión a internet, esto permite obtener los datos que envíe la estación en tiempos reales, la programación se la realizo mediante el lenguaje de JavaScript la cual es utilizado por el software Node-Red, permitiendo el interfaz con el PLC S7-1200 y la mini Pc I5 de marca Lenovo de cuarta generación, mientras tanto para el ejecutable que fue realizado en el programa Unity con el lenguaje de programación de C#, en esta ejecución el usuario podrá ser el administrador o el operador con su respectiva clave, el programa permite la interacción de nuestros usuarios observando los datos en la página y en el ejecutable en tiempo real sin la necesidad de estar en el lugar de trabajo, esto quiere decir que el operador podrá recibir los datos en cualquier parte del mundo. En la actualidad estas herramientas modernas en el área industrial, son más aceptadas por que prefieren ya el control de una estación por la WEB, además al presentar estas opciones de control y monitoreo minimizan los costos en su elaboración por la implementación de herramientas con softwares libres, permitiendo la adquisición de datos en tiempos reales, para gerencia.
Diseño de un módulo de medición inteligente para la lectura del consumo de energía eléctrica mediante tecnología LORA en la fábrica de muebles Jessica.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi: UTC., 2021-03) Denis Cristobal, Abad Berru; Ronald David, Ganazhapa Guaman; Corrales Bastidas, Byron Paúl
El presente proyecto es sobre el diseño de un módulo de medición para la lectura del consumo de energía eléctrica, se fundamenta principalmente al no disponer de un sistema que permita la medición y transmisión de datos de las variables eléctricas a distancia, mediante tecnología LoRa para el monitoreo del consumo de energía eléctrica que generan las máquinas durante su producción, para ello se implementa un módulo de medición inteligente a base de módulos inalámbricos LoRa y dispositivos electrónicos que mantengan los mismos protocolos de comunicación para la emisión, trasmisión y recepción de datos, evitando errores de interpretación y perdidas de información. Con todos los parámetros técnicos establecidos, el sistema de medición mantiene una conexión estable lo que permite tener una base de datos eficiente, los cuales son almacenados en la nube mediante la configuración de un servidor web para que el usuario pueda observar los resultados por medio de una pantalla HMI o a su vez por una aplicación móvil que está disponible para sistemas Android, además mediante el módulo de medición puede analizar el consumo que realiza cada una de las máquinas a fin de poder establecer parámetros de usabilidad para generar ahorro energético. Para comprobar el funcionamiento del prototipo se establecieron pruebas en campo obteniendo como resultado 96% de efectividad según los valores obtenidos de la transmisión y recepción de los datos dando un bajo porcentaje de error, lo que indica que la información transmitida del consumo de energía es aceptable.
Diseño de un módulo didáctico para sistemas de control, en el laboratorio de Ingeniería Electromecánica de la Universidad Técnica de Cotopaxi.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi; Facultad de Ciencias de la Ingeniería y A plicadas., 2020-02) Alcaciega Siza, Cristian Oswaldo; Simba Lema, Diego Andrés; Corrales Bastidas, Byron Paúl
La propuesta tecnológica presentada es el diseño y construcción de un módulo para Sistemas de Control en el Laboratorio de Ingeniería Electromecánica de la Universidad Técnica de Cotopaxi, para realizar prácticas de laboratorio de temperatura, velocidad, posición e iluminación, elaborada mediante investigación bibliográfica y experimental, se realiza el diseño esquemático de circuitos de control para un motor DC, motor paso a paso, ventilador y un foco incandescente, y el diseño esquemático para la adquisición de datos de sensores como un LM35, fotorresistencia, y un encoder óptico, los diseños se desarrollan en un software de elementos finitos para posteriormente imprimirlos en una placa de baquelita y proceder a la colocación de sus componentes electrónicos, dando como resultado el módulo finalizado listo para el desarrollo de pruebas, la comunicación entre el módulo y el software de elementos finitos es por medio de una tarjeta de adquisición de datos tipo NI myDAQ, el envió y la recepción de señales depende de la lógica programable del usuario y su requerimiento, por medio de programas desarrollados se puede realizar el accionamiento directo en los actuadores, control de temperatura por medio de PID y control ON-OFF, cambio de giro y control de velocidad por medio de un PWM en el motor DC, control de posición del motor paso a paso, control ON-OFF del LDR y accionamiento de un relé de propósito general, demostrando con estas pruebas la funcionalidad del módulo que servirá para prácticas enfocadas hacia el aprendizaje tanto teórico como práctico del estudiante, fortaleciendo sus habilidades y conocimientos.
Diseño de un sistema de control de flujo de aire en un colector solar.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi: UTC., 2021-08) Tigse Tigse, Alex Leonardo; Chiluisa Toainga, Cristhian Alexander; Corrales Bastidas, Byron Paúl
El desarrollo de la presente investigación aporta al estudio del secado de cacao a través de colectores solares, siendo el control de flujo necesario para empujar el calor concentrado dentro del colector, debido a esto nace la importancia de mantener un flujo constante al interior del colector, para con ello realizar un análisis mediante curvas características donde se evidencie el comportamiento de la temperatura y el flujo a la salida del colector. En el proyecto se planificó varios factores como es el hecho de no contar con un Controlador Lógico Programable (PLC) por su alto costo, es por eso que se implementó un microcontrolador más accesible tal y como es la tarjeta Arduino Nano, el cual cumple con las mismas condiciones que cualquier otro controlador, para esto el microcontrolador recibe las señales principales tales como: temperatura y flujo de aire, para así realizar un control PID con la variable de flujo de aire, del mismo modo con la ayuda del sensor MAF, que es un tipo de sensor utilizado en la parte automotriz, específicamente en el sistema de admisión, se realiza las lecturas de flujo de aire y de temperatura las cuales proporcionan señales eléctricas de 0 a 5 Voltios permitiendo ingresar datos al microcontrolador como una entrada analógica que a través de una adecuada programación se podrá visualizar el dato del flujo en un LCD. En la presente investigación se implementa una comunicación serial entre microcontroladores, los cuales realizan el control de potencia a través de un teclado y el control PID para determinar el comportamiento de la temperatura a la salida del colector. El método de sintonización del comportamiento del PID se acondiciona empíricamente dando como resultado una estabilización automáticamente a diferente punto de consigna. Mediante el cálculo estadístico del Chi cuadrado se analiza la relación que existe entre las dos variables, de la tal manera se comprueba que si influye considerablemente el flujo másico de aire a la temperatura de salida del colector solar.
Diseño de un sistema de control de las variables que intervienen en un módulo didáctico de canal hidráulico.
(Ecuador : Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC), 2023) Paredes Calderón, Dammon Alexander; Villacís Miranda, Jimmi Andrés; Corrales Bastidas, Byron Paúl
El presente trabajo de titulación demuestra la importancia de implementar un sistema de control para el monitoreo y control de las variables que intervienen en un canal hidráulico de pendiente variable ya que es muy importante disponer de una interfaz que permita registrar, analizar y mostrar la información en tiempo real, proporcionando gráficos de históricos y en tiempo real que aportan significativamente al comportamiento del fluido. Para ello se comienza por implementar sensores y transductores de caudal, nivel y temperatura. Estas señales se centralizan empleando un PLC Haiwell para el normalizado y se monitorean mediante un HMI del mismo fabricante. Desde la interfaz HMI se puede controlar las variables de nivel y caudal mediante la aplicación de un controlador PID.
Diseño de un sistema de perifoneo orientado a la seguridad barrial
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi; (UTC), 2024-03) Casco Puente, Lenin David; Corrales Bastidas, Byron Paúl
El presente proyecto muestra el diseño y construcción del prototipo de un módulo de perifoneo orientado a la seguridad barrial, utilizando la plataforma de mensajería Telegram como herramienta principal. El módulo de perifoneo se desarrolló con el propósito de brindar una solución efectiva y de bajo costo para mejorar la comunicación y la coordinación entre los residentes de un barrio. Este prototipo emplea Telegram debido a su accesibilidad, facilidad de uso y capacidad para gestionar grupos de chat grandes. En el diseño del módulo se incluye componentes electrónicos hardware y software. En cuanto a hardware, se desarrolló un dispositivo compacto y fácil de instalar que permite la conexión con la red de comunicaciones, así como la emisión de mensajes de alerta clara y audible en áreas específicas. En lo que respecta al software, se diseñó una interfaz de usuario intuitiva que facilita la administración y programación de los mensajes de perifoneo, así como la plataforma Telegram para la gestión remota de alertas y comunicaciones. El módulo permite mandar mensajes de alerta desde cualquier parte del mundo mediante la plataforma Telegram, la cual cuenta con un teclado interactivo en donde se tiene 4 opciones de alerta “ROBO”, “CALMA”, “REUNIÓN” y “VIOLENCIA”, una vez seleccionado una de estas opciones dependiendo de la alerta el módulo reproduce un audio pregrabado el cual será audible en una bocina. La conexión de Telegram con el prototipo es gracias al microcontrolador ESP8266 el cual estará constantemente conectado a internet y al Bot de Telegram, la señal que este recibe será mandando al chip de arduino quien está conectado con el módulo MP3 encargado de reproducir los audios. De esta forma el prototipo cumple con el sistema de perifoneo que se planteó.
Diseño de un sistema SCADA para el control de procesos virtuales.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC)., 2022-03) Córdova Chuquitarco, Alex Santiago; Tapay Tapaicela, Manuel Cipriano; Corrales Bastidas, Byron Paúl
El auge de la automatización industrial implica que el control de varios procesos integre un sistema SCADA, que permita la incorporación de todas las plantas que se encuentran dentro de la industria. El presente trabajo de titulación se fundamenta en el desarrollo de un sistema SCADA para el monitoreo y control de los procesos virtuales de nivel, flujo y una planta real de temperatura, a través de protocolos de comunicación (Modbus RTU y Ethernet) que permitirá centralizar toda la información de las plantas, el protocolo Modbus se emplea para la comunicación entre la planta de nivel y el PLC maestro, mientras que la comunicación Ethernet efectúa la adquisición de datos entre las plantas de flujo y temperatura con la estación maestra. También se configura una pasarela OPC que será la encargada de comunicar al PLC maestro con la interfaz Ignition SCADA. Se desarrolla una comparación entre varios métodos de sintonización proporcional-integral-derivativo (PID), para los procesos autorregulables (temperatura y flujo) y el proceso integrante (nivel). Los parámetros calculados permitieron obtener diferentes tipos de respuestas para cada sintonía. La implementación del protocolo Modbus permitió que la información se transmita con más facilidad entre los autómatas PLC S7-1200 de versiones diferentes.
Diseño e implementación de una tostadora automática para el mejoramiento de la producción de cereales tostados en la microempresa Molinos San Luis.
(Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi: Facultad de Ciencias de la Ingeniería y Aplicadas., 2020-02) Hurtado Ramírez, Edison Bladimir; Ortiz Arcos, Angel Danilo; Corrales Bastidas, Byron Paúl
La propuesta tecnológica tuvo como objetivo automatizar una máquina tostadora de cereales, la cual permitió obtener un tueste uniforme de los cereales, los mismos que serán utilizados para la elaboración de harina y así eliminar la fracción de granos que superaron el término de tueste sometidos a una sobre exposición, además de destacar el sobreesfuerzo físico del trabajador por la falta de aplicación de procesos industriales. Se aplicó métodos analíticos y técnicas de observación para resolver el problema y llegar a obtener los siguientes resultados: capacidad mínima 15Kg-lb y capacidad máxima 23Kg-lb, temperatura de 150 - 175°C, tiempo de tueste 21 minutos y 29 minutos capacidad máxima, velocidad de las aspas 20 revoluciones por minuto. La máquina tostadora de cereales eliminó los granos que superaron el límite de tueste por medio de una operación mecánica a base de un motorreductor de 1,5 HP, con un sistema de transmisión por poleas y aspas de tipo paleta que mueven el cereal, su operación automática cuenta de un controlador de temperatura, un LOGO para la temporización del proceso, un sistema de elevación por piñón cremallera y apertura automática de la cámara de tostado por un motor DC, el material de construcción se realizó en acero inoxidable AISI 304 por sus propiedades exclusivas para la producción de alimentos. Tras su implementación se evidenció un mejor desempeño en la producción mediante la automatización del proceso, así en gran medida la intervención directa por parte del operario durante el proceso de tostado del cereal.