Ingeniería en Instrumentación y Control

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Browsing Ingeniería en Instrumentación y Control by browse.metadata.datepub "2019"

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    Diseño de una propuesta de automatización de una máquina de pegado de moldes en el proceso de fundición de metal
    (Politécnico Colombiano Jaime Isaza Cadavid, 2019) Torres Herrera, Hugo Andrés; Figueroa Benítez , Fabio Alberto; García Jaimes, Luís Eduardo
    En este proyecto se realizó el diseño de una propuesta de automatización a una máquina de pegado implementando nuevas tecnologías tanto de software como de hardware a través de sistemas compactos como el dispositivo PLC adaptable a equipos, maquinarias y procesos industriales para desempeñar trabajos con alta complejidad de lógica o secuencial. Se tiene un proceso de pegado de piezas de poliestireno en una máquina donde el 70% de su operación es manual, esto genera que no exista un tiempo establecido de ejecución por ciclo y que la cantidad de tiempos muertos sea alta. El número de piezas a pegar por turno no están definidas ocasionando pérdidas en los indicadores de producción por lo cual se planteó una mejora en la automatización partiendo de un algoritmo de control diseñado e implementado en un PLC el cual arranca con un pulsador que es activado por un operario dando inicio al programa de ciclo secuencial, este es procesado e interpretado por el controlador utilizando software y lenguajes conocidos. Para la determinación de la secuencia y el algoritmo de control secuencial se tomaron varios parámetros: medidas y distancias entre las piezas, dimensión de la estructura de la máquina, operación de ciclos manuales, múltiples formas de movimiento y desplazamientos para determinar las secuencias y los tiempos posibles entre cada etapa del algoritmo para definir el más adecuado a implementar, se adicionaron elementos mecánicos y eléctricos a través de simulación dentro delos cuales se destacaron: electroválvulas, cilindros neumáticos de doble efecto, sensores que permitan la autonomía y el control del proceso en cada instante. El equipo automatizado se simuló y validó en un software, allí se compararon con los datos tomados antes de la intervención para obtener resultados sobre su desempeño y confiabilidad.
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    Implementación de un dashboard de soporte académico vía web basado en los registros obtenidos mediante la sistematización del proceso de registro en el Aula Taller de Ciencias
    (Politécnico Colombiano Jaime Isaza Cadavid, 2019) Villa Molina , Ken Daniel; Cardona Ocampo , Juan Ricardo; García Jaimes, Luís Eduardo
    El presente trabajo propone el diseño e implementación de un Dash board de soporte académico vía web, el cual se basa en los datos obtenidos mediante la automatización del proceso de acceso al Aula Taller de Ciencias Básicas del Politécnico Colombiano Jaime Isaza Cadavid. La idea de realizar este proyecto surge de la necesidad manifestada por el grupo primario del Aula Taller, de proporcionar una herramienta tecnológica que sirva de apoyo para monitorear, analizar y ayudar a la toma de decisiones, respecto al impacto que tiene este programa en la comunidad educativa, esto debido, a que actualmente no se cuenta con tal herramienta. Inicialmente se procede con la selección de los indicadores críticos que reflejan la funcionalidad y necesidades del Aula Taller, posteriormente se diseña una aplicación móvil que garantice la recolección de datos referentes a los servicios prestados, y así suprimir el proceso de recolección de datos “manual”. La aplicación móvil es realizada con la herramienta de desarrollo de aplicaciones llamada App Inventor 2. Finalmente, se seleccionaron dos sistemas de gestión de bases de datos, el primero Fire bases, la cual por su facilidad e integrabilidad administra todo lo relacionado al “logueo” del usuario, envió de correos masivos, y recuperación de cuentas. La segunda es Air Tables una base de datos alojada en la nube, la cual, por sus características de almacenamiento, estructuración e integralidad con otros programas, almacena, procesa y es el soporte a partir del cual se elabora el Dash board. Los resultados obtenidos con la implementación del Dash board, evidencian la agilidad y confiabilidad de esta herramienta como soporte de apoyo a la toma de decisiones, a su vez, se observa la agilidad y practicidad de la aplicación como sistema de automatización del registro de acceso.
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    Implementación de un sistema de comunicación inalámbrica para el control de una planta prototipo de levitación neumática con control GPC
    (Politécnico Colombiano Jaime Isaza Cadavid, 2019) Giraldo Giraldo, Jhoan Sebastián; Giraldo Reyes, Juan Camilo; García Jaimes, Luís Eduardo
    En este trabajo se presenta un sistema de control inalámbrico para controlar la posición de una esfera en una planta prototipo de levitación neumática, se describen sus componentes, el sistema de potencia, el tipo de comunicación utilizado y se diseña el sistema de control. Para el sistema de comunicación se utiliza el Shield LoRa RFM95 basado en el chip Semtech SX1276 que es un transceptor de largo alcance compatible con Arduino y basado en una biblioteca de código abierto. El Shield trabaja a una frecuencia de transmisión de 915 MHz y permite enviar y recibir pequeños paquetes de datos de forma eficiente a través de largas distancias con el mínimo consumo de energía y alta inmunidad a interferencias. Para realizar el control de la posición de la esfera se utilizan dos estrategias de control: un controlador PI convencional diseñado por el método de Ziegler-Nichols y un controlador predictivo generalizado, estimados a partir del modelo obtenido para el levitador. El desempeño de los controladores se evalúa utilizando métricas de la integral del error y del esfuerzo de control. Los resultados obtenidos indican el logro de una buena comunicación entre el servidor y el cliente, sin pérdida de información significativa y el buen desempeño de los controladores diseñados, logrando una velocidad de respuesta adecuada, estabilidad y error de estado estable igual a cero en diferentes puntos de operación de la planta y con los dos tipos de controladores utilizados, lo cual indica que estas estrategias de control son eficientes para controlar sistemas con dinámicas no lineales como la del levitador neumático.
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    Integración de una plataforma robótica móvil al middleware ROSS
    (Politécnico Colombiano Jaime Isaza Cadavid, 2019) Pérez Ramos , Felipe Carlos; García Jaimes, Luís Eduardo
    Este artículo tiene como objetivo integrar un robot móvil diferencial de capacidades limitadas al frame workROS, siendo este uno de los middleware de mayor crecimiento debido a su variedad de paquetes, abstracción de hardware y facilidades en el uso simultaneo de distintos lenguajes de programación. Se da inicio con la identificación y caracterización del robot, definiendo el modelo cinemático de un robot móvil diferencial, luego se caracterizan los sistemas de censado y actuación permitiendo establecer una propuesta de mejora en hardware y software para dar una integración adecuada del robot a ROS. Posteriormente se ejecutan todas las modificaciones propuestas al hardware y el desarrollo pertinente del software logrando una integración adecuada del robot al middleware ROS. Esto se puede evidenciar en el ultimo capitulo del trabajo donde se establece la definición de un robot móvil como agente inteligente, por medio de un sistema para evasión de obstáculos, demostrando la relación del robot con el entorno y la ejecución de decisiones respecto a este.