1. INTRODUCCIÓN
1.1 Objetivo
Aplicar conocimientos adquiridos en las asignaturas del área de la electrónica, la programación adjunta con los conocimientos de la materia de automatización de procesos industriales, laboratorio de automatización de procesos industriales y la ayuda del Software LabView y el Hardware MyDAQ para realizar un prototipo en el cual implementemos los distintos tipos de componentes tanto eléctricos como electrónicos y relacionarlos entre si para mostrar el funcionamiento del controlador de nivel de tanque y temperatura.
Marco teórico
Tarjeta de adquisicion de datos
La adquisición de datos o adquisición de señales, consiste en la toma de muestras del mundo real (sistema analógico) para generar datos que puedan ser manipulados por un ordenador u otras electrónicas (sistema digital). Consiste, en tomar un conjunto de señales físicas, convertirlas en tensiones eléctricas y digitalizarlas de manera que se puedan procesar en una computadora o PAC. Se requiere una etapa de acondicionamiento, que adecua la señal a niveles compatibles con el elemento que hace la transformación a señal digital. El elemento que hace dicha transformación es el módulo de digitalización o tarjeta de Adquisición de Datos (DAQ).
A continuacion se muestran unas imagenes de nuestra tarjeta de adquisicion de datos DAQ asi como tambien un diagrama a bloques de su funcionamiento.
Sensor de temperatura LM35
El LM35 es un sensor de temperatura con una precisión calibrada de 1 ºC. Su rango de medición abarca desde -55 °C hasta 150 °C. La salida es lineal y cada grado Celsius equivale a 10 mV, por lo tanto:
- 150 ºC = 1500 mV
- -50 ºC = -500 mV
Sus características más relevantes son:
– Está calibrado directamente en grados Celsius.
– La tensión de salida es proporcional a la temperatura.
– Tiene una precisión garantizada de 0.5 °C a 25 °C.
– Baja impedancia de salida.
– Baja corriente de alimentación (60 μA).
– Bajo costo.
El LM35 no requiere de circuitos adicionales para calibrar externamente. La baja impedancia de salida, su salida lineal y su precisa calibración hace posible que éste integrado sea instalado fácilmente en un circuito de control. Debido a su baja corriente de alimentación se produce un efecto de autocalentamiento muy reducido. Se encuentra en diferentes tipos de encapsulado, el más común es el TO-92, utilizada por transistores de baja potencia.
Optoacoplador
Un optoacoplador, también llamado optoaislador o aislador acoplado ópticamente, es un dispositivo de emisión y recepción que funciona como un interruptor activado mediante la luz emitida por un diodo LED que satura un componente optoelectrónico, normalmente en forma de fototransistor o fototriac. De este modo se combinan en un solo dispositivo semiconductor, un fotoemisor y un fotorreceptor cuya conexión entre ambos es óptica. Estos elementos se encuentran dentro de un encapsulado que por lo general es del tipo DIP. Se suelen utilizar para aislar eléctricamente a dispositivos muy sensibles.
Encapsulado OptoTransistor
Encapsulado OptoTriac
Circuitos
Se utilizaron básicamente dos circuitos, uno utilizando un optotriac y dos utilizando optotransistor, el cirtuito de optotriac separa el sistema de control del sistema de calentamiento de agua y los ciruitos con optotransistores separan el control de nuestras bombas, a continuacion se muestran los diagramas electricos de ambos circuitos.
Desarrollo
El funcionamiento de este miniproyecto es muy sencillo, como su nombre lo dice es un controlador de nivel de un tanque y temperatura, controla el nivel de un tanque asi como su temperatura.
El programa te pide dos niveles, uno superior y uno inferior, el nivel de tanque deberia de mantenerse entre estos dos rangos, y lo mismo pasa con la temperatura.
Videos
Conclusiones
Trabajar con componentes como los que utilicé en este trabajo te ayuda mucho a tener otras perspectivas sobre lo que puedes llegar a realizar cuando en verdad sabes aplicar los conocimientos que te inculcan en el aula de clases.
Con el controlador de nivel y temperatura aprendí a controlar variables analógicas y digitales para la implementación de algún sistema.
Aprendí a controlar componentes eléctricos mediante el software de adquisición de datos MyDaq, a corregir errores y dar solución a cada uno de ellos así como también a plasmar las ideas físicamente para lograr el funcionamiento del controlador.
Adrian Rocha 