UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE SANTO DOMINGO

FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA

ESCUELA DE ELECTROMECÁNICA.

PRESENTACION

NOMBRES: KELVIN MOISES PUENTE PEREZ.

CARRERA: INGENIERIA ELECTROMECANICA MENCION

ELECTRONICA.

UNIVERSIDAD: UASD.

NACIONALIDAD: REPUBLICA DOMINICANA.

ESTUDIOS:

TECNICO EN MECANICA DIESEL,TECNICO EN ELECTRONICA

INDUSTRIAL Y DIGITAL Y TECNICO EN PLC.

ASESOR DEL PROYECTO: ING. SANTIAGO JIMENEZ.

SISTEMA DE MEDICION Y CONTROL DE

NIVEL Y VOLUMEN DE LIQUIDOS.

MEDICION DE NIVEL Y VOLUMEN DE LIQUIDOS.

FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA DE MEDICION

DE NIVEL Y VOLUMEN.

Funcionamiento del sistema de medición.

Primero se envía desde arduino, un Pulso "1" de al menos de 10uS por el Pin Trigger(Disparador).

El sensor enviará 8 Pulsos de 40KHz (Ultrasonido) y coloca su salida Echo a alto (seteo), se debe detectar este evento e iniciar un conteo de tiempo.

La salida Echo se mantendrá en alto hasta recibir el eco reflejado por el obstáculo a lo cual el sensor pondrá su pin Echo a bajo, es decir, terminar de contar el tiempo.

Se recomienda dar un tiempo de aproximadamente 50ms de espera después de terminar la cuenta.

La distancia es proporcional a la duración del pulso y puedes calcularla con las siguiente formula (Utilizando la velocidad del sonido = 340m/s):

Distancia en cm (centímetros) = Tiempo medido en us x 0.017

El valor de la distancia se muestra en la interfaz arduino por medio del serial monitor, y se establece la comunicación serial y este dato se envía por medio del puerto serial a labview, donde el mismo es leído y analizado por medio de programación en bloques, y por medio de ecuaciones matemáticas, la cuales nos proporcionan el valor del volumen y el nivel del líquido, que existe dentro del tanque.

PROGRAMACION DE VOLUMEN Y NIVEL.

SENSORES ULTRASONICOS.

Los sensores de ultrasonidos son detectores de proximidad que trabajan libres de roces mecánicos y que detectan objetos a distancias de hasta 8m. El sensor emite un sonido y mide el tiempo que la señal tarda en regresar. Estos reflejan en un objeto, el sensor recibe el eco producido y lo convierte en señales eléctricas, las cuales son elaboradas en el aparato de valoración. Estos sensores trabajan solamente en el aire, y pueden detectar objetos con diferentes formas, colores, superficies y de diferentes materiales. Los materiales pueden ser sólidos, líquidos o polvorientos, sin embargo han de ser deflectores de sonido. Los sensores trabajan según el tiempo de transcurso del eco, es decir, se valora la distancia temporal entre el impulso de emisión y el impulso del eco.

PROGRAMACION DEL SENSOR ULTRASONICO

Programación en arduino IDE de la bomba(A).

#define PIN_TRIG 8

#define PIN_ECO 7

const int bombaA = 11;

int velocidadA;

const int bombaB= 9;

int velocidadB;

void setup() {

Serial.begin(9600);

pinMode(PIN_TRIG, OUTPUT);

pinMode(PIN_ECO, INPUT);

pinMode(bombaA, OUTPUT);

pinMode(bombaB, OUTPUT);

}

CONTINUACION

void loop() {

float duracion, distancia;

digitalWrite(PIN_TRIG, LOW);

delayMicroseconds(2);

digitalWrite(PIN_TRIG, HIGH);

delayMicroseconds(10);

digitalWrite(PIN_TRIG, LOW);

duracion = pulseIn(PIN_ECO,HIGH);

distancia = duracion/58;

if(distancia>=23.19){

distancia=23.19;

}

Serial.println(distancia);

delay(600);

ECUACIONES

V=X*Y*Z, donde:

V= volumen

X=largo

Y=ancho

Z= altura=A-B

A= Distancia que mide el sensor, cuando el tanque estavacio.

B= Distancia que mide el sensor, cuando el tanque estalleno al 100%.

N= (volumen medido/ volumen total)*100

Donde: N= Nivel del tanque expresado en porcentaje.

PROGRAMACION EN LABVIEW

DIAGRAMA DE BLOQUES PARA DATOS

HISTORICOS.

SISTEMA DE CONTROL DE MEDICION DE

VOLUMEN Y NIVEL DE LIQUIDOS.

CONTROL DE NIVEL Y VOLUMEN.

PWM

La modulación por ancho de pulsos

También conocida como PWM, siglas en inglés depulse-width

modulation) de una señal o fuente de energía es una técnica en

la que se modifica el ciclo de trabajo de una señal periódica

(una senoidal o una cuadrada, por ejemplo), ya sea para

transmitir información a través de un canal de comunicaciones o

para controlar la cantidad de energía que se envía a una carga.

PWM

CONTROL DE LLENADO DEL TANQUE

PROGRAMACION DEL CONTROL DE BOMBA A// FUNCIONAMIENTO DE BOMBA A(BOMBA QUE LLENA EL TANQUE)

if (distancia>=13.59){

analogWrite (bombaA,255);

}

else{

if (distancia<=12.45){

analogWrite(bombaA,128);

}

if(distancia<13.59){

analogWrite(bombaA,200);

}

if(distancia<=10.50){

analogWrite(bombaA,70);

}

if(distancia<=11.50){

analogWrite(bombaA,90);

}

}

if (distancia<=10.38){

for (velocidadA=50; velocidadA>=0;velocidadA--){

analogWrite (bombaA,velocidadA);}

}

}

BOMBA A, TANQUE, SENSOR ULTRASONICO.

CONTROL DE VACIADO DEL TANQUE

PROGRAMACION DEL CONTROL DE BOMBA B//FUNCIONAMIENTO DE BOMBA B(BOMBA QUE VACIA EL TANQUE)

if (distancia<=10.38){

analogWrite (bombaB,255);

}

else{

if (distancia>=11.50){

analogWrite(bombaB,128);

}

if(distancia>=10.50){

analogWrite(bombaB,160);

}

if(distancia>10.38){

analogWrite(bombaB,200);

}

if(distancia>=12.45){

analogWrite(bombaB,90);

}

}

if (distancia>=13.59){

for (velocidadB=50; velocidadB>=0;velocidadB--)

analogWrite (bombaB,velocidadB);

}

}

ARDUINO UNO, TARJETA DE CONTROL, BOMBA

B.

FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA.

Funcionamiento del sistema.

El sistema de medición y control de nivel y volumen de líquidos tiene la función de mantener un volumen constante y un nivel constante del líquido que se encuentra dentro del tanque. Este posee una entrada y una salida de agua, con sus respectivas bombas y tuberías. En el tanque la bomba de entrada de agua (A), suministrara la misma cantidad de agua que extrae del tanque, la bomba de salida de agua (B), con el sistema cargado inicialmente, por lo tanto, se cumple la siguiente condición: (velocidad A)= (velocidad B), en un nivel, ya programado en el lenguaje de programación.

Si la bomba (A) se apaga por una razón cualquiera, la bomba (B) continúa funcionando, y esta se apaga cuando se cumple la condición de nivel del tanque de control deseada, ya programada en el sistema. Esta bomba va a ir reduciendo su velocidad gradualmente a medida que el nivel del agua se acerca al nivel deseado, la intensidad del LED verde va a ir disminuyendo, y la distancia del sensor ultrasónico al agua va aumentando, dicha distancia, representa la profundidad, y este valor se utiliza en la ecuación escrita en el programa para calcular el volumen y el nivel del tanque de control. Cuando el agua llega al nivel programado en el sistema, la velocidad de la bomba se hace cero, esto es, a lo que denominamos en ARDUINO como el PWM.

Si la bomba (B) se apaga por una razón cualquiera, la bomba (A) continúa funcionando, y esta se apaga cuando se cumple la condición de nivel del tanque de control deseada, ya programada en el sistema. Esta bomba va a ir reduciendo su velocidad gradualmente a medida que el nivel del agua se acerca al nivel deseado, la intensidad del LED naranja va a ir disminuyendo, ya que la distancia del sensor al agua va a ir disminuyendo también. Cuando el agua llega al nivel programado en el sistema, la velocidad de la bomba se hace cero.

PROCESO DE LLENADO.

PROCESO DE VACIADO.

MUCHAS GRACIAS!!!