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Desarrollo de una interfaz hombre-máquina aplicado a un sistema de detección de fallos en una planta intercambiador de calorOrozco Loayza, Gustavo Armando 29 April 2014 (has links)
La presente tesis tiene como objetivo el desarrollo de una interfaz hombremáquina
basada en una tarjeta de adquisición en una computadora. Esta interfaz,
permitió visualizar y analizar la información proveniente de los sistemas de
detección de fallos en los lazos de control de la planta estudiada. Asimismo,
también permitió visualizar la evolución de las variables y actuar sobre estas
cuando fue necesario.
El trabajo propuesto incluyó, el estudio de metodologías de desarrollo de
interfaces, el desarrollo de software de la interface visual, el desarrollo de las
librerías de registro de información proveniente de los sistemas de detección de
fallos y desarrollo del algoritmos de monitoreo y control de las variables de la
planta objeto de estudio.
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Diseño e implementación de un módulo educativo para el control de temperaturaFuertes Paucar, Yossi Giovanni 12 May 2017 (has links)
En el mercado industrial actual existe una alta competitividad por elevar la
productividad y la calidad de su producto final. Por estos motivos, se encuentra en
una constante búsqueda por mejorar el control de sus procesos y para ello requiere
de profesionales que se encuentren mejor capacitados en temas relacionados a la
instrumentación y el control de procesos.
Debido a esta necesidad, existen diversas empresas que fabrican módulos
didácticos que permiten desarrollar las experiencias de control requeridas para ser
competitivo dentro del ámbito industrial actual. Sin embargo, la mayoría de
instituciones educativas no cuentan con los recursos económicos suficientes para la
adquisición de uno de estos módulos debido al alto costo de inversión que esto
significa.
Por ello, el objetivo que se busca al desarrollar este proyecto es implementar un
sistema de control de temperatura de bajo costo en el módulo educativo control de
nivel que se encuentra actualmente en el Centro de Tecnologías Avanzadas de
Manufactura (CETAM). Una vez concluido, este módulo permitirá desarrollar
conocimientos teórico-prácticos en el campo de control de procesos, así como en el
manejo de los equipos involucrados.
Para seleccionar adecuadamente los componentes que forman parte del módulo,
se establecieron como principales referentes su funcionabilidad y su costo de
adquisición. Una vez realizada la implementación se obtuvo el modelo matemático
de la planta y se desarrolló el algoritmo de control PID, debido a que es
frecuentemente empleado por las industrias. Este algoritmo fue implementado
utilizando conceptos de control por computadora, y le permitió al sistema operar
correctamente lazos de control dentro del rango de temperaturas de 25 °C a 36 °C.
Además, se implementó una interfaz de usuario que permite visualizar gráficamente
del comportamiento de las variables del sistema y modificar de manera sencilla los
parámetros del controlador que tienen una relación directa con la respuesta.
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Sistema automatizado para el monitoreo y control de humedad en un invernaderoReyna Huamán, Claudia Evelia 06 August 2015 (has links)
El cultivo bajo invernadero permite crear un microclima dentro de un espacio cerrado y
proteger los cultivos de fenómenos climáticos derivados del ambiente externo.
Tradicionalmente, estos invernaderos son operados manualmente por el agricultor en
base a su experiencia. Sin embargo, existen sistemas automatizados que facilitan el
monitoreo y control de las condiciones climáticas de acuerdo a las necesidades del
cultivo.
En este trabajo se propone el diseño de un sistema automatizado para el monitoreo y
control de humedad de un invernadero que se construirá en el distrito de Abelardo Pardo Lezameta, ubicado en el departamento de Áncash. Para tal fin se planteó una estrategia de control que permita establecer un valor adecuado de humedad dentro del invernadero mediante un algoritmo de control on/off que ejecute una de las dos etapas de humidificación y deshumidificación, de acuerdo a la medición del sensor de humedad.
Se usó el sensor de humedad DHT22 que provee al sistema diseñado de un rango de
operación de 0-100% y una resolución de +/-2%. Además, se seleccionaron actuadores
que permitan nebulizar y ventilar el invernadero para variar la humedad, se usó una
electroválvula que permita el pase del agua hacia los nebulizadores, así mismo se usaron tres motores para la apertura y cierre de las ventanas del invernadero. Por otro lado, se desarrolló una interfaz de usuario, la cual sirva para monitorear los cambios de la variable controlada en una computadora, así como también operar los actuadores remotamente. Se realizaron pruebas y simulaciones del sistema diseñado, las cuales demostraron que el sensor de humedad elegido puede usarse para este tipo de aplicaciones, obteniendo mediciones de humedad de una manera rápida y sencilla. Por otro lado, se logró establecer la comunicación serial entre el sistema de control y la computadora a través de la interfaz de usuario implementada. La interfaz de usuario desarrollada ayuda a facilitar el control y monitoreo del parámetro climático dentro del invernadero. Todo esto permitirá dar autonomía al invernadero.
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Diseño e implementación de un sistema automático de medición de volumen de cajas de 5cm a 20cm de lado basado en sensores de proximidadLlallico Tovar, Vladimir Edmundo, Jiménez Carpio, Juan Diego, Herrera Jiménez, José Alejandro 08 August 2015 (has links)
Actualmente, debido al crecimiento exorbitante de comercio de productos
de consumo masivo, las industrias tienen la necesidad de contar con una mejor
organización, gestión y control de los procesos en el ámbito logístico, para poder
asegurar el uso de manera eficiente, eficaz y efectiva de los recursos materiales,
financieros y humanos con los que cuenta.
Un aspecto importante en el área logística de las empresas es el almacenamiento
de las existencias, donde se requiere controlar y sistematizar de manera adecuada
y segura la utilización de las instalaciones, pues representan buena parte de los gastos
que tienen que realizar las empresas. Asimismo, el transporte de los productos es otro
factor que interviene y determina el desarrollo y evolución de la logística, pues las
industrias necesitan conocer e identificar los volúmenes exactos de productos que
requerirá de sus proveedores o entregará a sus clientes para poder calcular los costos y
usar de manera eficiente los recursos de este rubro.
Por otra parte, las empresas requieren de un sistema de control de calidad de
sus productos, para la detección y control de errores que se pueden presentar en ellos.
El presente trabajo propone una solución alternativa a la deficiente supervisión de
los procesos involucrados en las industrias de fabricación de productos de
consumo masivo, para ello se diseñará e implementará un sistema de
dimensionamiento automático de cajas, que sirven para el empaque de los productos,
con el objetivo de identificar y calcular los volúmenes de espacio requeridos por la
empresa, costos de los procesos de almacenamiento y transporte, e implementar un
sistema de control de calidad de las existencias para poder asegurar la entrega de un
producto bueno y terminado a los clientes.
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Diseño de un sistema de estabilización para un vehículo submarino autónomoZevillanos Begazo, Christian Giovanni 09 December 2015 (has links)
Actualmente, es preocupante que el Perú invierta solo el 0.15% del PBI para la
investigación y desarrollo tecnológico considerando que el promedio en América
Latina es de 0.7% [1]. Es por ello, la importancia de ser un país que no solo exporte
materia prima, sino también conocimientos y nuevas tecnologías [2]. Esta tendencia
nacional influye en los diferentes sectores empresariales, en este caso, innovación
y desarrollo para el uso de vehículos subacuáticos autónomos (AUV).
Por tal motivo, se presenta el diseño de un sistema de estabilización para un AUV,
el cual es capaz de estabilizar los giros en el eje Y (pitch), los giros en el eje Z (yaw)
y la profundidad. Este sistema permite que el AUV mantenga el vector dirección y la
profundidad dados por el módulo generador de trayectoria existente en el sistema,
controlando así los motores de los timones verticales y horizontales ubicados en la
cola del AUV. Esto se logra por medio de un controlador PID, el cual se conseguirá
por medio de la simulación de un modelo matemático con los parámetros propios
del vehículo.
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Diseño de un controlador neurodifuso para la conducción autónoma de un camión minero de dos cuerposNavarro Villena, Richard Jesús 24 October 2013 (has links)
La elevada producción de minerales que está generando actualmente la minera
Gabriela Mistral al sur de Chile, se debe a la eficiencia en su transporte de material
por medio de camiones mineros Komatsu con desplazamiento autónomo,
permitiendo interactuar con las distintas áreas de la mina por medio de un sistema
GPS y sensores de ultrasonido ubicados alrededor del camión, para evitar
obstáculos y vehículos alrededor de la mina. Por este motivo es que se busca en la
presente tesis, el diseño de un controlador para la conducción autónoma de un
camión articulado o de dos cuerpos, donde el sistema de control es más complejo
debido al tipo de sistema a controlar y por la mayor cantidad de material a
transportar.
Por este motivo se obtiene y se presenta el modelo del camión minero articulado, el
cual es utilizado para diseñar un controlador difuso y un controlador neurodifuso,
permitiendo comparar ambos resultados mediante la simulación de la velocidad y
dirección que otorga el camión articulado en las áreas más comunes de la minera
Cerro Verde.
La maniobrabilidad del sistema es obtenida a través de una base de reglas
adquirida de los operadores de camiones Caterpillar 740, la cual es afinada
posteriormente para conseguir un comportamiento deseado del camión a través de
la variación de la velocidad ante eventos reales presentados en ruta, como es la
evasión de obstáculos. La simulación se realiza en el software Matlab, y el área de
los lugares que interactúa el camión articulado se obtiene a través de fotografías
satelitales.
La comparación de los resultados obtenidos por medio de las simulaciones gráficas
y numéricas, nos permitirán indicar que el controlador neurodifuso es el adecuado
para la conducción autónoma del camión minero articulado. Por este motivo es que
se presenta de manera adicional, algunos alcances de la aplicación del controlador
neurodifuso diseñado en el camión articulado Caterpillar 740. / Tesis
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Diseño de una ordeñadora mecánica para el sector ruralMaguiña Trujillo, Alex Ramiro 29 January 2013 (has links)
En el presente trabajo de tesis se enfocó en plantear una solución desde el punto de vista de la
ingeniería a un problema real de los pobladores de la comunidad de Langui, Provincia de Canas,
Cusco: Posibilitar el crecimiento económico aumentando sus posibilidades de comercio en
el mercado de los lácteos. El objetivo se conseguiría ideando una máquina que pudiera volver
más eficiente su producción de leche, entregara un producto que cumpliera con las normas de
higiene para su comercio a mayor escala, fuera económicamente competitiva con las máquinas
convencionales pequeñas para ordeño y que sobretodo, sea coherente con el concepto de tecnología
apropiada para el sector rural.
Se inició el desarrollo del diseño conociendo la situación actual de la actividad económica en la
zona y definiendo el estado del arte para el diseño. A partir de ello se plantearon los objetivos
generales y específicos que debería cumplir la tecnología a diseñar, los cuales se detallan a
continuación:
Diseñar una ordeñadora mecánica que funcione con potencia humana directa para sectores
rurales alejados en los cuales no sea accesible la energía eléctrica. Además en este diseño el
mecanismo de transmisión de potencia debe permitir el funcionamiento de la bomba minorizando
lo mejor posible los desniveles en el vacío que se presenten por variabilidad de la entrega
de potencia humana. También se deberá implementar el sistema de conducción de leche con la
higiene necesaria para permitir una más amplia comercialización de la leche. Por último se deberán
establecer los parámetros adecuados de generación de vacío en el diseño para realizar
un adecuado ordeño y mantener la salud de la ubre de la vaca.
Con los objetivos planteados se elaboró el desarrollo conceptual del diseño, desarrollo de propuesta
de proyecto (preliminares), evaluación técnica-económica y por último la elección del
proyecto más adecuado como solución. En la siguiente etapa se desarrolló el dimensionamiento
principal de la máquina (potencia, presión de vacío, capacidad de ordeño) y luego el cálculo
de detalle del diseño evaluando las cargas presentes, las fluctuaciones de presión en operación
de la máquina, las pérdidas de presión en el sistema de transporte, los esfuerzos en los bastidores
entre otros.
Más adelante se presentan los costos aproximados del diseño satisfactoriamente realizado.
Finalmente se incluyen las conclusiones del autor respecto al diseño el cual pudo cumplir los
objetivos planteados adecuadamente, sin embargo el autor también incluye algunas precisiones
que considera en estudios posteriores podrían mejorar el diseño.
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Influencia de factores operacionales en la productividad de volquetes volvo FMX 8x4 en el proceso de extracción de mineral y desmonte en una operación subterráneaRobles Rosales, Liliana Andrea 17 September 2015 (has links)
El presente trabajo tiene como finalidad cuantificar la influencia de los principales
factores que influyen en la producción de los equipos de acarreo mediante la
elaboración de modelos matemáticos. Ello permitirá obtener una función
matemática de producción precisa que mostrara predicciones confiables en el
análisis de la productividad de los equipos de acarreo.
La primera parte del estudio se centra en realizar una descripción y diagnostico
breve del sistema de acarreo así como proceso de toma de datos en la operación
minera con el fin de identificar las principales variables que mantienen una
influencia directa en la productividad de los equipos y así plantear posibles
soluciones a la identificación del problema principal.
En segunda instancia se realiza un tratamiento estadístico de las principales
variables influyentes donde se considera el análisis de aleatoriedad donde se
evalúa si la prueba obtenida es representativa o no, evaluación de valores atípicos
donde se determina se habrá un rechazo de valores o se consideraran, prueba de
estacionariedad donde se analizara si la muestra presenta una dependencia en una
secuencia de tiempo y finalmente el análisis de autocorrelación donde se analizara
si el grupo de datos presenta una memoria en el tiempo, con el fin de obtener un
modelo matemático confiable.
La tercera parte tiene como finalidad establecer los modelos de producción por
equipo y sus respectivos operadores, mediante el método de regresión múltiple y
análisis de coeficientes Pearson y determinación respectivamente.
Es importante resaltar que los modelos matemático definidos están en función de
los principales factores operacionales denominados como factor operador, factor
equipo y factor condiciones de operación.
Finalmente, luego de obtener el modelo matemático de la producción se analizan
graficas de sensibilidad donde se evalúa el impacto en la variación de las
principales variables con respecto a la producción también se realiza la evaluación
en la maximización del modelo obteniendo adicionalmente se presenta una
propuesta de mejora confiable con sustento matemático donde se tiene como
premisa principal la evaluación de las principales variables que influyen en la
productividad mediante su cuantificación y su directa relación con el modelo
matemático de producción.
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Diseño de un sistema mecatrónico de izaje de luminarias de naves industrialesZavaleta Camacho, Víctor Sergio 16 September 2014 (has links)
El presente trabajo tiene como objetivo desarrollar una propuesta para optimizar los procedimientos de mantenimiento, reparaciones, ajustes y recambios de luminarias de naves industriales. Los procedimientos tradicionales para realizar estas actividades se caracterizan
por su dificultoso acceso a las luminarias, considerables costos de personal y equipamiento
necesario; a la vez que en ocasiones suponen suspensiones temporales de los procesos de
producción de las empresas. Por ello se propone el diseño de un sistema mecatrónico para el
izaje de luminarias de naves industriales, de tal manera que el mantenimiento pueda realizarse
de una manera segura, rápida, oportuna y eficiente a nivel del piso, otorgando seguridad y
condiciones de trabajo ventajosas a operarios encargados del mantenimiento y limpieza de las
luminarias, y eliminando los accidentes ocasionados por caídas de altura.
A través del sistema mecatrónico se podrá acceder de manera rápida y oportuna a la batería de
luminarias industriales para solucionar problemas de paradas y fallas imprevistas. Asimismo,
se aprovechará la facilidad de acceso para proporcionar mantenimiento y limpieza permanente
con la finalidad de conservar la calidad de la iluminación y colaborar con el aumento de la
productividad, reduciendo así costos de mantenimiento y reposición, costos de operarios y
gastos ocasionados por accidentes.
Un elemento clave para la buena iluminación de naves industriales es la altura de operación
de las luminarias. Para asegurar los correctos niveles de iluminación se debe tener en cuenta
la normativa para este tipo de instalaciones para evitar una baja iluminación o un exceso de
esta. Teniendo los sistemas de iluminación fijos se imposibilita el manejo de diferentes alturas
con el objetivo de variar la iluminación más adecuada según la relación potencia — altura. De
este modo, a través del sistema mecatrónico, se facilitará el posicionamiento de las luminarias
a la altura de óptima iluminación requerida por la nave o el usuario en un momento dado según
la naturaleza de los trabajos que se realicen. En el Capítulo l se presenta la problemática con la que cuentan las empresas al no tener un
acceso rápido que facilite el mantenimiento y posicionamiento de las luminarias. En el
Capítulo 2 se presentan las condiciones y requerimientos que el sistema mecatrónico propuesto
debe ser capaz de satisfacer y una introducción acerca del modo en que el sistema logrará
cumplir tales requerimientos. En el Capítulo 3, se detalla los elementos mecánicos,
componentes electrónicos y red inalámbrica a implementar en la nave industrial propios del
sistema mecatrónico; así como la explicación de su funcionamiento a través de ilustraciones,
planos y esquemas. En el Capítulo 4 se calcula el costo de operación del sistema y el costo de
fabricación. En el Capítulo 5 se presentan las conclusiones del trabajo de diseño, así como las
recomendaciones pertinentes.
Por último, se ha detallado en los anexos los cálculos de diseño del sistema de carga y los
elementos mecánicos que conforman el sistema, la configuración de los elementos de la red
inalámbrica, los requerimientos para la selección de los componentes electrónicos, las
cotizaciones, las especificaciones técnicas y hojas de datos de las piezas, y los planos de
despiece y ensamble.
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Integración de un sistema UAV con control autónomo en un equipo aéreo para agricultura de precisiónRabanal Carretero, Danna Zuleyka 08 November 2011 (has links)
En la presente tesis se realizó la integración de un sistema UAV con control
autónomo en un equipo aéreo existente para agricultura de precisión, la cual forma
parte del proyecto que viene realizando la Pontificia Universidad Católica del Perú y
el Centro Internacional de la Papa “Agricultura de Precisión para la Producción de
Cultivos de Seguridad Alimentaria y de Agro Exportación”.
En primer lugar se presenta la aplicación del aeromodelismo en la agricultura de
precisión, cuya función es la toma georeferenciada de imágenes para su posterior
procesamiento. El proyecto antes indicado emplea control por radiofrecuencia que
presenta algunos inconvenientes. Por lo que se hace necesaria la implementación
de un sistema UAV con control autónomo.
En el segundo capítulo, se presentan los conceptos generales así como la teoría
aplicable a los vehículos aéreos no tripulados UAV con control autónomo como
herramienta tecnológica orientada a la agricultura de precisión. En este contexto se
realizó un estudio de los diferentes sistemas comerciales para la selección del más
adecuado para el proyecto, concluyendo que el sistema ArduPilot Mega cumple con
los objetivos trazados en ésta tesis.
En el tercer capítulo, se abordan los temas de planteamiento y estudio de la
implementación del sistema ArduPilot Mega, especificando y definiendo los
requerimientos del sistema, sus características, así como la implementación del
mismo incluyendo el montaje del hardware, la adecuación del software al sistema y
la programación de los planes de vuelo.
Finalmente, se desarrollan las pruebas y resultados del sistema integrado,
obteniéndose que el sistema UAV con control autónomo: ArduPilot Mega cumple
con las necesidades del proyecto, consecuentemente se constituye en una
alternativa para el control de los aeromodelos aplicados en la agricultura de
precisión, resolviendo los inconvenientes del control por radiofrecuencia.
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