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CAPÍTULO IV RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN
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CAPÍTULO IV
RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN.
| A continuación se describen los resultados de la investigación, por lo que es
necesario hacer una completa descripción de todas y cada una de las fases que la
comprenden, resaltando en todo momento las características y aspectos más
importantes de cada fase, y de esta forma reflejar su aporte al desarrollo de la tesis.
A. DEFINICIÓN DE LAS ESPECIFICACIONES.
El proceso de Sandblasting comienza con el encendido del compresor de aire
el cual posee un regulador para establecer y mantener la presión de aire deseada en la
tubería, esta presión es por lo general entre 100 psi y 120 psi. Este a su vez se encarga
de suministrar el aire al tanque principal el cual es de gran capacidad para mantener
un buen caudal de aire en todo momento. Para poder empezar con el proceso, es
indispensable que el tanque principal alcance un buen nivel de presión de aire.
Después de encender el compresor, el ayudante o TOLVERO, procede a llenar
la Tolva con Sílice hasta su capacidad máxima. Cuando el tanque principal ha
alcanzado el nivel deseado, el ayudante enciende el Sistema de Control, el cual está
comprendido por el Transmisor de comando accionado por el operador, y el Circuito
.
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de Control que está formado básicamente por el Receptor, el Microcontrolador y el
Circuito de Potencia.
Al estar todo lo anterior listo, el operador se coloca en posición para empezar
con el proceso, y enciende el Transmisor. El Sistema de Control primero verifica que
todas las válvulas que actúan en el proceso estén cerradas, y espera la primera orden
del operador. Esta orden consiste en la supresión de la señal de PAUSA, y se ejecuta
simplemente presionando el botón (PAUSA) en el Transmisor. Cuando el
Microcontrolador deja de detectar la señal de PAUSA, este ordena abrir la válvula
principal (V1) para permitir el paso de aire al sistema, luego abre la válvula de la
cámara inferior de la tolva (V2) para empezar la presurización, y abre la válvula de la
cámara superior de la tolva (V3) para terminar de presurizar la tolva e igualar las
presiones en las cámaras. En la Figura No. 15, se muestra cada uno de los
componentes de la tolva. Características de las válvulas de solenoide en Anexo No.1.
Al abrir las válvulas, estas permiten el paso de aire a las cámaras inferior y
superior, inmediatamente ambas cámaras son selladas mediante unos vástagos de
aluminio instalados dentro da las tuberías conectadas a las válvulas, los cuales
presionan un ORING de goma que se encuentran en la boca de entrada de arena de
cada cámara. Esto ocurre debido a la alta presión que ejerce el aire sobre los vástagos.
Lugo de sellarse las cámaras, estas se llenan de aire hasta alcanzar la misma presión
del tanque principal, y debido a la igualación de presiones en ambas cámaras el
vástago de la cámara inferior desciende, permitiendo el flujo de arena desde la
cámara superior hasta la cámara inferior.
.
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En la parte baja de la cámara inferior se encuentra una tubería conectada a una
válvula manual tipo SAUNDERS que tiene como función controlar el caudal del flujo
del Sílice que se utilizará en el proceso, esta válvula es ajustada por el ayudante en
una sola oportunidad durante el proceso de Sandblasting, al menos que se requiera
variar la cantidad de arena para limpiar otro tipo de superficie.
Figura No. 15
Fuente: Hernández J, Paolino J.
V1
V2
V3
V4
VA
V5/V6
NA
NB
VÁLVULASAUNDERS
IND
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Para impulsar el Sílice con suficiente presión, el operador presiona el botón de
subida (↑ ), el cual envía la señal al Microcontrolador para que éste ordene abrir la
electroválvula (V6), que tiene la función de permitir la entrada de aire en el orificio
del actuador neumático que desplaza en el sentido de apertura a la válvula tipo Bola
(VA) conectada a él. Este actuador cuenta con un desplazamiento de 90 grados para
abrir y cerrar completamente. El operador pulsará el botón de subida tanto como sea
necesario para encontrar la presión más adecuada para limpiar la superficie.
En caso que el operador decida que necesita menos presión a la salida del pico
de Sandblasting, solamente accionará tantas veces como desee el botón de bajada (↓ ),
para que se transmita la señal al Microcontrolador, y este ordene abrir la
electroválvula (V5), que se encarga de permitir la entrada de aire por el orificio del
actuador neumático que desplaza en el sentido de cerrado a (VA).
A medida que se realiza el proceso, la cámara superio r de la tolva va
quedando sin Sílice, por lo tanto se requiere de una acción de llenado de la cámara.
Esta se realiza después que dos sensores de nivel presentes en la cámara superior
detectan la falta de Sílice. Se detecta primero la disminución del Sílice en el Sensor
de Nivel Alto (NA), luego cuando el Sílice pasa el nivel mínimo donde se encuentra
el Sensor de Nivel Bajo (NB), este se activa y envía una señal al Microcontrolador.
Al recibir la señal, el Microcontrolador cierra la válvula (V3) para detener el
suministro de aire a la cámara superior, luego abre la válvula (V4), encargada de
despresurizar la cámara superior para que el vástago de aluminio que sella la cámara
baje, y abra la boca de llenado. Al mismo instante que baja el vástago de la cámara
.
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superior, sube el vástago de la cámara inferior, sellándola para poder seguir con el
proceso. Cuando se está llenando la cámara superior y se llega a la altura del Sensor
de Nivel Bajo (NB), éste deja de enviar la señal al Microcontrolador. Al alcanzar el
punto máximo de capacidad, el Sensor de Nivel Alto (NA) emite la señal al
Microcontrolador, informándole que se llenó la cámara superior. Primero se cierra la
válvula de despresurización (V4), luego se abre la válvula (V3) para sellar y
presurizar la cámara superior, subiendo el vástago de aluminio respectivo.
Al igualarse las presiones en ambas cámaras, el vástago de aluminio que sella
la cámara inferior baja, permitiendo que el Sílice caiga dentro de la cámara inferior, y
continúe el proceso normalmente. Por no contar con los Sensores de Nivel adecuados
se simuló su función con interruptores, ver los sensores adecuados en el Anexo No. 5.
Al momento de finalizar, el operador simplemente debe pulsar el botón de
parada (STOP). Cuando esto ocurre el transmisor emite la señal al Microcontrolador,
procediendo éste a cerrar la válvula (V2), que suministra aire a la cámara inferior,
inmediatamente después se cierra la válvula (V3) de la cámara superior, y luego la
válvula principal (V1). Al cerrarse estas tres válvulas, se abre la electroválvula (V5)
para que el actuador neumático desplace a la válvula de bola (VA), hasta la posición
de cerrada. Los componentes del Actuador Neumático se pueden observar en la
Figura No. 16, y las características de éste en el Anexo No. 2.
El actuador neumático posee en su parte superior un Sensor de Proximidad
Inductivo (IND), que se encarga de detectar una palanca metálica que se encuentra
instalada en el servomotor del actuador, que al momento de cerrarse por completo la
válvula de bola (VA), ésta palanca queda posicionada muy cerca del sensor,
.
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activándolo para que envíe la señal correspondiente al Microcontrolador, y cierre la
electroválvula (V5). Posteriormente se abre la válvula de despresurización (V4). Las
características de la electroválvula se presentan en el Anexo No. 3, y las
características del sensor inductivo de proximidad en el Anexo No. 4.
Figura No. 16 Actuador Neumático.
Fuente: Hernández J, Paolino J.
V5
V6 ELECTROVÁLVULA
ACTUADOR NEUMÁTICO
VA
IND
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Después de efectuar todas las operaciones anteriores el paso final de la
actividad es que el operador apague el transmisor, y el ayudante apague el sistema de
control y el compresor de aire, para finalmente culminar el proceso de Sandblasting, y
darle paso al proceso de soplado y pintura de la superficie tratada.
El orden con que se cierran las diferentes válvulas es muy importante, debido
a que de esta forma no queda atrapada presión de aire dentro de las tuberías, y en la
siguiente oportunidad el proceso se realizará con toda normalidad.
El Control Remoto está formado por varios componentes. El principal de estos
es un Transmisor que envía en forma serial un dato o palabra de 8 bits, el cual puede
tener 256 combinaciones de datos diferentes. La combinación que se enviará se
selecciona mediante un DIP SWITCH de 8 bits presente en el mismo. El transmisor
trabaja con Modulación de Frecuencia (FM), a una frecuencia de 310 Mhz. El destino
de la información es el Receptor de Frecuencia Modulada, que también posee un DIP
SWITCH de 8 bits para seleccionar el dato o palabra que activará pulso de salida.
Otro de los componentes es un Microcontrolador que posee un programa que
permite revisar cuatro (4) entradas predeterminadas a las que corresponden los
comandos para controlar el proceso. A estas cuatro entradas, está conectada la
botonera, que consta de cuatro (4) botones o pulsadores, los cuales presionará el
operador para manejar el sistema. Estos botones al ser presionados darán una orden al
microcontrolador, el cual enviará por su salida una palabra serial de 4 bits que
activará al transmisor.
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El botón (↑ ) o botón de subida, al ser presionado informará al
microcontrolador que debe enviar el dato binario 1001 en forma serial. El botón
(STOP) o botón de parada, hará emitir el dato binario 1101. Al botón (↓) o botón de
bajada le corresponde la palabra 1011. Estos 3 son micropulsadores normalmente
abiertos, que al ser presionados cerraran sus contactos y colocaran un 1 lógico en los
pines del microcontrolador. El la Figura No. 17 se muestra la ubicación de cada
botón en el Transmisor de Control Remoto.
Figura No. 17 Transmisor de Control Remoto.
Fuente: Hernández J, Paolino J.
STOP
PAUSA
TRANSMISORDE
CONTROL REMOTO
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Por último el botón (PAUSA) o botón de parada momentánea, que también
funciona como botón de EMERGENCIA, debido a que es un Switch normalmente
cerrado, por lo tanto solo se activará al ser soltado, colocando un 1 lógico en el pin
correspondiente. EL dato binario que enviará el microcontrolador cuando este switch
sea soltado es 1111 en forma serial.
El receptor transmitirá al microcontrolador del sistema de control el dato que
fue enviado desde el transmisor, debido a que el receptor se activará dependiendo del
dato de cuatro bits que se generó por el microcontrolador del control remoto.
Cada vez que se active el relé de salida de l receptor, este enviará un bit o un 1
lógico que activará la entrada correspondiente en el microcontrolador del sistema de
control. Los tiempos de duración tanto de cada bit como de la palabra o datos
completos son predeterminados con anterioridad para lo grar una integración total del
sistema y tener una buena comunicación entre los dispositivos.
.
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B. ESQUEMA GENERAL DEL HARDWARE.
A continuación se presentan los diagramas de bloques que representan todas y
cada una de las etapas funcionales del sistema interconectadas entre sí, primero a
nivel general y luego una visión mas detallada de la función que cumple cada
elemento, y el lugar que ocupa dentro del sistema.
Figura No. 18 Esquema General del Hardware.
Fuente: Hernández J, Paolino J.
OPERADOR BOTONERATRANSMISOR
FMRECEPTOR
FM
SISTEMADE
CONTROL
ELECTRO-VÁLVULAS
ACTUADORESDE
SOLENOIDES
ACTUADORNEUMÁTICO
VÁLVULATIPOBOLA
VÁLVULASTODO O
NADA
TUBERÍASTOLVA CONCARGA DE
SÍLICE
MANGUERACON PICO
ACTUADORESDE
SOLENOIDES
ACTUADORES
SENSORES
.
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Figura No. 19 Esquema Detallado del Hardware.
Fuente: Hernández J, Paolino J.
C. ORDINOGRAMA GENERAL.
En el siguiente Ordinograma o Diagrama de Flujo, se ilustra de manera clara y
sencilla el funcionamiento del sistema de control, presentando todos los pasos
CIRCUITERÍA RECEPTOR(RX)
CANAL DETRANSMISIÓN
(AIRE)
TRANSMISOR(TX)BOTONERAOPERADOR
SOLENOIDE(V5)
SOLENOIDE(V3) SOLENOIDE
(V1)
SOLENOIDE(V4)
SOLENOIDE(V2)
SOLENOIDE(V6)
TOLVA
VÁLVULA(V3)
VÁLVULA(V4)
VÁLVULA(V2)
VÁLVULA(V1)
ELECTRO-VÁLVULAS
(V5/V6)
ACTUADORNEUMÁTICO
VÁLVULADE BOLA
VÁLVULASAUNDERS
COMPRESORDE AIRE
TANQUEDE AIRE
MANGUERA SALIDA DESÍLICE
ACTUADORMANUAL
DES
PRES
UR
IZA
CIÓ
N
SENSOR(NB)
SENSOR(NA)
SENSOR
( IND)
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necesarios de la secuencia de operación, y las variables que se revisan para ejecutar
de manera efectiva y segura el proceso de Sandblasting.
Figura No. 20 Diagrama de Flujo del Sistema de Control.
Fuente: Hernández J, Paolino J.
INICIO
CERRARTODAS LASVÁLVULAS
PAUSAACTIVA?
ABRIRV1,V2,V3
PAUSAACTIVA?
ABRIRV6
CERRARV1
BOTÓN
ACTIVO?
ABRIRV5
SENSORIND
ACTIVO?SENSORNA
ACTIVO?CERRARV2,V3,V1
ABRIRV5
CERRARV5
ABRIRV4
CERRARV4
ABRIRV3
ABRIRV4
CERRARV3
LLENARCÁMARA
SUPERIOR
SI
NO
SI
NO
SI
BOTÓN
ACTIVO?
SI
NO
BOTÓNSTOP
ACTIVO?
SI
SI
NO
NO
CERRARV5
NO
SENSORNB
ACTIVO?
NO
SI
SINO
A
A
CERRARV6
V1: Válvula Principal.V2: Válvula (Cámara Inferior).V3: Válvula (Cámara Superior).V4: Válvula de Despresurización.V5/V6 : Electroválvulas del ActuadorNeumático.NA: Nivel Alto.NB: Nivel Bajo.
B
B
.
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En el diagrama de flujo del Transmisor de Control Remoto se muestra la
secuencia de revisión de las variables, y la orden de emisión del código o palabra
binaria en forma serial por parte del microcontrolador.
Figura No. 21 Diagrama de Flujo del Transmisor de Control Remoto.
Fuente: Hernández J, Paolino J.
INICIO
PAUSAACTIVA?
PAUSAACTIVA?
ENVIAR1111
SI
NO
SI
NO
BOTÓN
ACTIVO?
ENVIAR1001
SI
NO
SI
NO
BOTÓN
ACTIVO?
BOTÓN
ACTIVO?
ENVIAR1011
SI
NO
SI
NO
BOTÓN
ACTIVO?
STOPACTIVO?
STOPACTIVO?
ENVIAR1101
SI
NO
SI
NO
A
A
.
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D. ADAPTACIÓN ENTRE EL HARDWARE Y EL SOFTWARE.
A continuación se muestra una tabla que contiene toda la información
relacionada con las señales lógicas en los diferentes estados por los que pasan los
componentes del sistema, a medida que se realiza el proceso de Sandblasting.
Figura No. 22 Tabla de Estados del Proceso.
P O W E R
P A U S A
↑
↓
S T O P
N A
N B
I N D
V 1
V2
V3
V4
V5
V6
PASOS
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Sistema totalmente apagado
1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 Se enciende el sistema
1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 Empieza a llenarse de sílice la tolva
1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 Termina de llenarse de sílice la tolva
1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 Se abre la válvula principal V1
1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 Abren las válvulas de las cámaras
1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 Empieza a abrir el Actuador , abre V6
1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 Se abre el Actuador hasta nivel deseado
1 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 Cámara Sup. Empieza a quedar sin sílice
1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 Cámara Sup. Queda sin sílice y abre V3
1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 Abre V4 para despresurizar la cámara Sup
1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 Ejemplo de graduación de caudal de salida
1 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 Empieza a llenarse de sílice la cámara Sup
1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 Terminó de llenar Cámara Sup. Cierra V4
1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 Se abre V3 para presurizar la cámara Sup
1 1 0 0 0 - 1 0 0 1 1 0 0 0 Se requiere una PAUSA y se cierra V1
1 0 0 0 0 - 1 0 1 1 1 0 0 0 Termina la PAUSA y se abre V1
1 0 0 0 1 - 1 0 1 0 1 0 1 0 Se quiere finalizar, cierra V2 y abre V5
1 0 0 0 1 - - 0 1 0 0 0 1 0 Cierra V3 y sigue cerrando el Actuador
1 - 0 0 - - - 0 0 0 0 0 1 0 Cierra V1 y el Actuador
1 - 0 0 - - - 1 0 0 0 0 1 0 Cerró el actuador y lo indica IND
1 - 0 0 - - - 1 0 0 0 1 0 0 Cierra V5 y abre V4 para despresurizar
1 - 0 0 - - - 1 0 0 0 1 0 0 Se termina de despresurizar
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Se apaga todo el sistema
Fuente: Hernández J, Paolino J.
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POWER: Switch de encendido. NA: Sensor de Nivel Alto. PAUSA: Botón de Parada Temporal. NB: Sensor de Nivel Bajo. ↑ : Botón para Aumentar Presión. IND: Sensor de Proximidad. ↓ : Botón para Disminuir Presión. V1-V4: Válvulas Todo/Nada. 0: Apagado. V5-V6: Electroválvulas. 1: Encendido. STOP: Botón de Parada Total.
E. ORDINOGRAMAS MODULARES Y CODIFICACIÓN DE PROGRAMAS.
Aquí se presenta el programa del Microcontrolador del Control Remoto
realizado en MPLAB, detallando lo mejor posible los pasos y consideraciones que se
tomaron durante la ejecución del mismo.
;************************************************ ;* Programa para Enviar Datos desde el Control Remoto * ;************************************************ List p=16c84 PortA equ 5 PortB equ 6 TrisA equ 5 TrisB equ 6 Status equ 3 CARRY EQU 0 DX EQU 0 BAUD_2 EQU .255 BAUD_X EQU .255 W EQU 0 F EQU 4 Org 0x0c Lector Res 1 Envio_serial Res 1 CONT1 Res 1
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COUNT1 Res 1 CONT2 Res 1 RETCUENTA Res 1 ;configura puerto Org 0x00 Bsf Status,5 ; Cambia a Banco 1 Movlw 0x1F ; hacer w=11111 Movwf TrisA ; Activar Puerto A como salida Movlw 0xF ; hacer w=00001111 Movwf TrisB ; Activar Puerto B como Entrada y salida Bcf Status,5 ; Cambia a Banco 0 Clrf PortB Inicio Btfsc portb,0 ; si = 0 entonces salta una instrucción Call B_subir Btfsc portb,1 ; si = 0 entonces salta una instrucción Call B_stop Btfsc portb,2 ; si = 0 entonces salta una instrucción Call B_bajar Btfsc portb,3 ; si = 0 entonces salta una instrucción Call B_pausa goto inicio ;*************** ;* Boton SUBIR * ;*************** B_SUBIR Movlw .9 ; w = b'1001' Movwf Envio_serial ; hacer envio_serial = 1 Call Envio ; llamar rutina de envio, señal serial Return ;*************** ;* Boton STOP * ;*************** B_STOP Movlw .13 ; w = b'1101' Movwf Envio_serial ; hacer envio_serial = 1 Call Envio ; llamar rutina de envio, señal serial Return
.
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;**************** ;* Boton BAJAR * ;**************** B_BAJAR Movlw .11 ; w = b'1011' Movwf Envio_serial ; hacer envio_serial = 1 Call Envio ; llamar rutina de envio, señal serial Return ;**************** ;* Boton PAUSA * ;**************** B_PAUSA Movlw .15 ; w = b'1111' Movwf Envio_serial ; hacer envio_serial = 1 Call Envio ; llamar rutina de envio, señal serial Return ;******************* ;* Envia el dato serial * ;******************* ENVIO MOVLW .4 ; # DE BITS A ENVIAR MOVWF COUNT1 ; COUNT1=4 BSF PORTA,DX ; BIT DE START CALL DELAY_X PROX BCF STATUS,CARRY RRF ENVIO_SERIAL,1 BTFSC STATUS,CARRY BSF PORTA,DX BTFSS STATUS,CARRY BCF PORTA,DX CALL DELAY_X DECFSZ COUNT1,F GOTO PROX BSF PORTA,DX ;BIT DE STOP CALL DELAY_X BCF PORTA,DX ;ENVIA BIT DE PARADA CALL DELAY_2 CALL DELAY_2 CALL DELAY_2 CALL DELAY_2 CALL DELAY_2
.
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CALL DELAY_2 CALL DELAY_2 CALL DELAY_2 CALL DELAY_2 CALL DELAY_2 CALL DELAY_2 CALL DELAY_2 CALL DELAY_2 CALL DELAY_2 CALL DELAY_2 CALL DELAY_2 CALL DELAY_2 CALL DELAY_2 CALL DELAY_2 CALL DELAY_2 RETURN DELAY_X MOVLW BAUD_X GOTO SAVE SAVE MOVWF RETCUENTA REDO_1 NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP
.
92
92
NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP NOP
.
93
93
NOP NOP NOP NOP NOP NOP DECFSZ RETCUENTA,F GOTO REDO_1 RETLW 0 DELAY_2 MOVLW BAUD_2 GOTO SAVE ;****************** ;* Fin del Programa * ;****************** End
F. IMPLEMENTACIÓN DEL HARDWARE.
En la Figura No. 23 se muestra el Diagrama de Conexión del Transmisor de
Control Remoto, se da este nombre ya que está formado por el Transmisor FM y la
Circuitería de Control Remoto. Este circuito esta alimentado por una batería de 12
voltios en corriente continua, la cual es necesaria para encender el Transmisor FM.
Para activar el circuito de Control Remoto, se debe disminuir el voltaje debido a que
este trabaja con una tensión entre 3 y 5 voltios en corriente continua, para esto se
utiliza un regulador de voltaje de 5 voltios positivos de bajo consumo LM78L05. La
batería utilizada es pequeña ya que la energía que consume todo el circuito es muy
baja, pudiendo ésta proporcionarla sin problemas.
.
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Algunos pines de los circuitos integrados no se conectaron debido a que su
uso no fue necesario para realizar el sistema.
Figura No. 23 Diagrama de Conexión del Transmisor de Control Remoto.
Fuente: Hernández J, Paolino J.
SELECTOR DE 256COMBINACIONES
SINT
ONIZ
ADOR
DE F
RECU
ENCI
A
TRANSMISOR FM
CONTROLREMOTO
MPSH10
3
1
2
LM78L05 IN 1OUT3
GN
D2
ANTENA
10 pf
22 pf
LED
10 Kohm
100 ohm
1,5
Moh
m
10 ohm
1 Kohm
47 Kohm
123AP1
2
3
INTEGR
1357911131517
2468
1012141618
PIC 16F84
1357911131517
2468
1012141618 5,6 pf
3 pf
4 Mhz
22 pf
BATERIA
12V
DIP-812345678
16151413121110
9
SW
ARRIBA STOP ABAJO PAUSA
.
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95
La Figura No. 24 representa el Diagrama de Conexión del Receptor FM, el
cual al igual que el circuito de control remoto tiene un consumo de energía muy
pequeño, por lo tanto no se necesita una batería de gran tamaño.
Este receptor trabaja con una tensión de alimentación de 12 voltios de
corriente continua, y también posee un regulador de tensión de bajo consumo de 8
voltios positivos LM78L08, para una parte del circuito.
Figura No. 24 Diagrama de Conexión del Receptor FM.
Fuente: Hernández J, Paolino J.
SEÑAL DE SALIDA
SINTONIZADORDE FRECUENCIA
SELECTOR DE 256
CONBINACIONES
INTEG
R
1 3 5 7 9 11 13 15 17
2 4 6 8 10 12 14 16 18
220 uf
K?RELAY
100 Kohm
12 V
DC
2N39
04D
IP-8
1 2 3 4 5 6 7 8
16 15 14 13 12 11 10 9
8,2
Koh
m
8,2
Koh
m
8,2
Koh
m
1N40
07
555
1357
2468
8,2
Koh
m
2,7 Kohm
2,7
Koh
m
2N3904
10 pf
ANTENA
100 ohm
330
Koh
m
1 K
ohm
1 Kohm
4,7 Mohm
LM78L08VIN
1
GN
D3
VOUT2
1N4007
100 pf
10 p
f
10 p
f
10 p
f
10 Kohm4,7 Mohm
2N5210
4,7 uf
12 K
ohm
6,8
Koh
m
240 Kohm
4,7 uf
220 pf
33 Kohm
2,9
ohm
3 pf
MPSH10
33 p
f
39 Kohm
1N41
48
2,5 pf
MUESTRA DE 5 VDC
(HACIA EL CIRCUITO DE CONTROL)
.
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96
En la Figura No. 25 se muestra el Diagrama de Conexión del Circuito de
Control, el cual posee una alimentación de 5 voltios de corriente continua para el
microcontrolador y las señales de control, una fuente de 6 voltios de corriente
continua para la circuitería de potencia (RELÉS), los cuales se encargan de
proporcionar una tensión de 120 voltios de corriente alterna a los solenoides de las
diferentes válvulas. Los relés son capaces de manejar corrientes de hasta 10
Amperios, pero los solenoides solo consumen 60 mAmp (Mili Amperios).
Figura No. 25 Diagrama de Conexión del Circuito de Control.
Fuente: Hernández J, Paolino J.
RECEPTOR
FM
SOLENOIDE VÁLVULAPRINCIPAL (V1)
SOLENOIDE VÁLVULA CAM. INF (V2)
SOLENOIDE VÁLVULA CAM.SUP (V3)
SOLENOIDE VÁLVULA DESPRES. (V4)
SOLENOIDEELECTROVAL. (V5)
SOLENOIDEELECTROVAL. (V6)
(COMANDOS DESDE ELTRANMISOR)
PNP/NO
SENSOR INDUCTIVO DE PROXIMIDADMARRÓN
NEGRO
AZUL
PIC 16F84
1357911131517
2468
1012141618
22 pf
SWITCH
22 pf
4 Mhrz
TIP11010 Kohm1N4007
360 ohm
1N4007
TIP1101N4007 10 Kohm
360 ohm
TIP1101N4007 10 Kohm
360 ohm
TIP1101N4007 10 Kohm
360 ohm
TIP1101N4007 10 Kohm
360 ohm
TIP1101N4007 10 Kohm
360 ohmRELAY
120 VAC
RELAY
1N4007
1N4007
1N4007
RELAY
RELAY
1N4007
RELAY
1N4007
RELAY
10 Kohm
5 Kohm
6 VDC5 VDC
10 Kohm
LED
LED
LED
LED
50 Kohm
50 Kohm
LED
50 Kohm
50 Kohm
50 Kohm
50 Kohm
LED
6,8 Kohm
5,1 Kohm
12 VDC
SENSOR NA
SENSOR NB
.
97
97
El sensor inductivo de proximidad utilizado, se alimenta con una tensión entre
10 y 30 voltios de corriente continua, eligiendo una de 12 voltios para usar la misma
del receptor, y su consumo de corriente es solamente de 100 mAmp. Como se
necesita una señal de control de 5 voltios y el sensor emite una de 12 voltios se
adapto un divisor de tensión para obtener el valor deseado.
G. DEPURACIÓN DEL SOFTWARE.
Se practicaron pruebas de funcionamiento a las diferentes rutinas de los
programas, encontrando ciertas diferencias de sincronización en los tiempos de
transmisión y recepción de datos. Al verificar cual era el problema, se modificaron
ciertas instrucciones que permitieron encontrar el intervalo de tiempo necesario para
que la información se reconociera correctamente.
Se verificó que las acciones de control sobre los diferentes solenoides fueran
correctas, prestando especial atención en la secuencia de funcionamiento de cada
válvula. Se observó que era insuficiente el retardo al cerrar y abrir la válvulas V3 y
V4 respectivamente, para el proceso de descompresión, por lo que se agregó una
rutina de retardo al programa del microcontrolador del Circuito de Control.
Se probaron las señales emitidas por cada uno de los sensores, constatando
que fueran id entificadas por el microcontrolador, y que este realizara la acción
correspondiente a la señal recibida.
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H. INTEGRACIÓN DEL HARDWARE CON EL SOFTWARE.
Finalmente al realizar la interconexión de todo el sistema, y después de haber
probado todas y cada una de las partes que lo componen, se logró obtener el
funcionamiento esperado del proceso.
Entre las pruebas que se realizaron se encuentran:
• Puesta en marcha del proceso de Sandblasting.
Se verificaron los siguientes pasos: Que todas las válvulas estuvieran cerradas,
que se recibiera y ejecutara la eliminación de la señal de pausa, que se abrieran
las válvulas V1, V2 y V3, y que se recibiera y ejecutara la señal de abrir el
actuador neumático.
• Modificación del caudal a la salida de la manguera.
Al emitirse las señales de abrir o cerrar el actuador neumático, se verificó que se
recibieran estas señales y se ejecutaran las acciones de control correspondientes.
• Continuación del proceso hasta que el sílice de la cámara superior se agotara para
dar lugar a la descompresión y llenado de la tolva.
Al llegar a nivel mínimo el sílice en la cámara superior, se verificó que se
emitiera la señal por el sensor de nivel bajo, luego que el microcontrolador
ejecutara la rutina de llenado cerrando la válvula V3 y posterio rmente abriendo la
válvula V4. Al estar llena la cámara superior, se verificó que el sensor de nivel
alto emitiera la señal al microcontrolador y que éste ordenara cerrar la válvula V4
y luego abrir la válvula V3 para presurizar la cámara.
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• Practica de varias paradas parciales o PAUSAS.
Esto se hizo soltando el SWITCH correspondiente para emitir la señal de
PAUSA, se verificó que la válvula principal V1 se cerrara y no dejara pasar aire
al sistema. Luego presionando el SWITCH para dejar de emitir la señal y que se
abriera la válvula V1.
• Parada total del proceso de Sandblasting.
Al presionarse el botón de STOP se verificó que se recibiera la señal, y se
cerraran las válvulas V2, V3 y V1. Luego, que se abriera la válvula V5 para
cerrar el actuador neumático hasta que el sensor inductivo emitiera la señal, y el
microcontrolador diera la orden de cerrar V5, y abrir V4 para despresurizar la
tolva.
El resultado obtenido al realizar cada una de estas pruebas fue satisfactorio, lo
que confirma que la totalidad del sistema interactúa de manera correcta y eficiente.
I. CONTRUCCIÓN DEL PROTOTIPO DEFINITIVO Y PRUEBAS FINALES.
Para esta investigación no fue necesario materializar en una placa de baquelita
los diferentes circuitos que integran el sistema. Sin embargo los circuitos fueron
realizados sobre tablas de proyectos (PROTOBOARD), en los cuales se obtienen los
mismos resultados.
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En el caso de la tolva, sí se realizó la construcción de una tolva en plancha
metálica de 1/4 de pulgada para resistir la presión de aire. Se usó tubería galvanizada
de 1/2 pulgada para el aire, con adaptaciones de 1/2 pulgada a 1 y 1/4 pulgadas para
el paso de Sílice y la conexión a la manguera. El pico usado en la manguera es
especial para realizar Sandblasting.
Las válvulas de solenoides adaptadas a la tolva, son válvulas de bronce de 1/2
pulgada especiales para trabajar con presiones de aire hasta de 120 psi. Para el paso
de Sílice se instaló una válvula manual tipo Saunders de 1 y 1/4 de pulgadas, especial
para este tipo de trabajo.
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