Diseño Del Sistema De Mando Y Control Para Optimizar La Operatividad De Una Perforadora Hidráulica En La Región Lambayeque - 2016

El presente proyecto de investigación como primer punto se enfoca en comprender el sistema hidráulico de la máquina perforadora realizando una inspección y mediante recolección de información de los equipos intervinientes en el proceso. Esta máquina tiene como propósito realizar pozos de perforación para la extracción de agua, hoy por hoy debido al recalentamiento global el agua es cada vez más escasa por lo que se ve la necesidad de acelerar las perforaciones de los pozos, esto es posible diseñando un sistema de mando y control que permita trabajar de manera semiautomática, evitando paras de tiempo innecesario. Para realizar este diseño es necesario recurrir a las aplicaciones principales de la hidráulica de potencia dándole un enfoque que recaerá en la automatización. Para realizar el diseño funcional del circuito hidráulico me he apoyado en el software de simulación (fluid SIM FESTO), realizando pruebas de funcionamiento. Y para realizar la programación del PLC zelio logic e utilizado el (software zelio soft 2). Para poder dar los tiempos exactos en los temporizadores en la programación del PLC, he tenido que calcular los tiempos de carrera de cada cilindro hidráulico, y de esta manera adecuándolo para que realice un trabajo de perforación semiautomática y de manera más eficiente. La selección de los componentes hidráulicos y eléctricos se ha realizado de acuerdo a lo que se encuentra en el mercado nacional, esto será de gran utilidad al momento de realizar mantenimientos o cambió de algunos equipos. Por ultimo en este proyecto se ha determinado que al implementar el sistema de mando y control en la máquina perforadora adema de acelerar el proceso de perforación podremos obtener mayores ganancias ya que estaremos ocupando menos personal para la operación

Desarrollo y optimización de metodologías para el diseño e implementación de sistemas electrohidráulicos y electroneumáticos eficientes

[Resumen] La introducción masiva de las Tecnologías Digitales en el campo de la Tecnología Oleoneumática ha modificado la forma en que se gobiernan sus diferentes elementos, facilitando el control y mejorando la fiabilidad de los diseños. No obstante, las fases de diseño, desarrollo y optimización de los sistemas oleoneumáticos en la actualidad, tanto en aplicaciones terrestres como navales, se centran en procedimientos intuitivos o métodos que requieren modificaciones y ajustes continuos hasta su implementación definitiva. En esta Tesis Doctoral se investigan los criterios y procedimientos de diseño a la hora de proyectar los sistemas electrohidráulicos y electroneumáticos desarrollados con controladores digitales programables que optimicen el binomio eficaciasimplicidad de las soluciones, sin omitir la seguridad humana y del sistema; y se desarrollan cuatro metodologías sistemáticas de carácter universal que permiten el diseño e implementación de sistemas electrohidráulicos y electroneumáticos industriales de la manera más eficiente y segura.[Resumo] Título: "Desenvolvemento e optimización de Metodoloxías para o deseño e implementación de Sistemas Electrohidráulicos e Electropneumáticos eficientes". A introdución masiva das Tecnoloxías Dixitais no campo da Tecnoloxía Oleopneumática modificou a forma na que se gobernan os seus diferentes elementos, facilitando o control e mellorando a fiabilidade dos deseños. Non obstante, as fases de deseño, desenvolvemento e optimización dos sistemas oleopneumáticos na actualidade, tanto en aplicacións terrestres como navais, céntranse en procedementos intuitivos ou métodos que requiren modificacións e axustes continuos ata a súa implementación definitiva. Nesta Tese Doutoral investíganse os criterios e procedementos de deseño á hora de proxectar os sistemas electrohidráulicos e electropneumáticos desenvolvidos con controladores dixitais programables que optimicen o binomio eficaciasimplicidade das solucións, sen omitir a seguridade humana e do sistema; e desenvólvense catro metodoloxías sistemáticas de carácter universal que permiten o deseño e implementación de sistemas electrohidráulicos e electropneumáticos industriais do xeito máis eficiente e seguro.[Abstract] Title: “Methodologies for the design and implementation of efficient electropneumatic and electrohydraulic systems: Development and optimization” The massive introduction of digital technologies in the field of Fluid Power Technology has changed the way its different elements are governed, facilitating control and improving the reliability of designs. However, nowadays, the phases of design, development and optimization of hydraulic and pneumatic systems, for both marine applications as for land systems, are developed through intuitive processes or methods which require continuous adjustments and modifications for its final implementation. In this Doctoral Thesis the criteria and procedures about electrohydraulic and electropneumatic systems design developed with programmable digital controllers are investigated in order to balance the binomial efficiency-simplicity of solutions, not omitting the human security and of system; and four systematic methodologies that allow design and implementation of industrial electropneumatic and electrohydraulic systems are developed in the most efficiently and safely

Cálculo de Los Parámetros del Controlador PID, Por Sintonización y Simulación, Para el Posicionamiento Lineal de Un Cilindro Hidráulico

El posicionamiento lineal de un cilindro hidráulico es una aplicación industrial que se usa en el posicionamiento de aletas de vuelo, procesos de moldeo por inyección, perforado de rocas, etc. Una de las técnicas de control más usada es el control PID (Proporcional Integral Derivativo), el problema de esta técnica es la sintonización de sus tres parámetros. En el año 1942, Ziegler y Nichols establecieron 2 métodos empíricos de sintonización de los parámetros Kp, Ki, Kd; (es claro que para cada proceso estos parámetros son distintos). Desde que se dieron a conocer estos métodos de sintonización, hubo muchos estudios de variaciones y mejoras de estos métodos. En la actualidad se tienen algoritmos metaheurísticos de optimización, muchos de ellos inspirados en la naturaleza. Primero se hizo la identificación experimental de la función de trasferencia del sistema de control usando la adquisición de datos, el toolbox ident de MATLAB. Luego se implementaron en códigos de MATLAB dos algoritmos bioinspirados: el algoritmo de enjambre de partículas (PSO) y el algoritmo de colonia de hormigas (ACO); cada algoritmo requiere un índice de desempeño, en esta investigación se utilizó la Integral del tiempo multiplicado por el valor absoluto del error (ITAE). Se probaron los códigos en trabajos de investigación anteriores, se pulió hasta que quedaron listos para cualquier función de transferencia. Luego se probaron estos algoritmos en la función de transferencia identificada previamente, logrando resultados satisfactorios. Finalmente esos valores de los parámetros PID hallados se probaron en el módulo de posicionamiento lineal del Laboratorio de Oleohidráulica y Neumática de la UCSM. Logrando también resultados satisfactorios en el desempeño del sistema controlado, tiempo de establecimiento, tiempo de subida y sobreimpulso, los cuales se muestran y fueron obtenidos por adquisición de datos. Los mejores resultados se obtuvieron con el algoritmo de colonia de hormigas, para 20 hormigas, con 1000 nodos y 100 tours. Para el sistema sin carga la mejor solución fue Kp= 10.01, Ki= 3.00 y Kd=4.81, Para el sistema con caga la mejor solución fue Kp= 11.01, Ki= 5.51 y Kd=3.71. Se mejoraron los resultados al hacer una mejor identificación experimenta l del sistema, también se mejoró la solución al aumentar el número tours y el número de nodos a costa de un costo computacional. Con el controlador implementado se redujo el tiempo de establecimiento de 2.5 hasta 0.6 segundos. Palabras clave: Posicionamiento lineal, ACO, PSO, Metaheurístico, identificac ión experimental, índice de desempeño.Tesi

Adaptación de un vehículo para recolectar desechos sólidos para la "UTN"

Implementar un vehículo para recolectar desechos sólidos de la Universidad Técnica del Norte.La presente propuesta de investigación tiene como finalidad obtener movimientos controlados por medio de mandos, cuyo propósito es generar un trabajo en una estructura recolectora de basura. Mediante la elaboración de un diseño realizado con fundamentos de hidráulica, este proyecto inicia desde la fuerza que debe generar un brazo hidráulico para elevar un recipiente cargado de desechos hasta una altura necesaria capaz de verter los trastos a un tanque de almacenaje. Para con ello establecer claramente las fuerzas generadas por este trabajo y dimensionar los elementos a ser utilizados. Con el fin de no verse afectado a corto tiempo. En este proyecto se utiliza primordialmente un método importante y estratégico, realizando el diseño en un software llamado esto Hidraulic se logró simular y a su vez realizar el circuito hidráulico. Es de suma importancia tener en cuenta la selección de elementos correctos que darán lugar a un buen trabajo de dispositivo. Al tener claro la correcta selección de equipos, es posible optar por componentes sobre dimensionados y se procede al ensamblaje de los mismos, para ejecutar y alcanzar un resultado anhelado. Para el funcionamiento de todo este sistema es fundamental utilizar una bomba de engranajes, obteniendo así una presión necesaria para el buen desenvolvimiento de los componentes hidráulicos, a su vez esta bomba es accionada por la fuerza motriz de un motor alimentado por combustible. La seguridad es indispensable en este proyecto, tanto para la máquina como para el operador; utilizando una serie de materiales que sirven para salvaguardar la integridad delos mismos; como por ejemplo, el control de presión del sistema hidráulico, evitando así daños prematuros y posibles sobrecargas de la bomba.Ingenierí

Análisis de tiempo de respuesta del vástago de cilindro hidráulico aplicando el método secuencial Cascada y el diagrama Tiempo Movimiento

This degree project is mainly based on analyzing the response time of the hydraulic cylinder rod in the following electrohydraulic control methods, sequential method, cascade and time-motion diagram. The use of the mentioned methods is a technology widely used in the industrial sector because they allow speeding up sequential processes. A comparison of the response time of the rod in each of the electrohydraulic control methods was developed, by programming the sequence of work in the TIA Portal software, acquiring results accurately, safely and reliably in real time, thus avoiding manual data collection since human error is involved. The results obtained allow me to determine that the time-motion diagram method has a minimum response time of 24.051 seconds compared to the other methods.El presente proyecto de titulación, se sustenta principalmente en analizar el tiempo de respuesta que recorre el vástago del cilindro hidráulico en los siguientes métodos de control electrohidráulicos, método secuencial, cascada y el diagrama tiempo movimiento. La utilización de los métodos mencionados son una tecnología muy empleada en el sector industrial porque permiten agilitar procesos secuenciales. Se desarrolló una comparación del tiempo de respuesta del vástago en cada uno de los métodos de control electrohidráulicos, mediante la programación de la secuencia de trabajo en el software TIA Portal, adquiriendo resultados de manera precisa, segura y confiable en tiempo real, evitando así recolectar datos manualmente puesto que interviene el error humano. Los resultados obtenidos me permiten determinar que el método diagrama tiempo-movimiento tiene como tiempo mínimo de respuesta 24,051 segundos comparado con los demás métodos

Diseño de un equipo de Circuitos Neumáticos y Oleohidráulicos para la carrera de Ingeniería Mecánica de la F.T.I. en la Universidad Nacional de Ingeniería UNI-RUPAP

Presenta la información técnica necesaria de cada sistema ya sea hidráulico y neumático, además se desarrolló la parte eléctrica como complemento, se explica cada paso para realizar un diseño integral y automatizado, se presenta el presupuesto de construcción y el diseño así también un plan de mantenimiento rutinario, este equipo de ensayo permitirá realizar prácticas reales de funcionamiento de cada sistema donde se podrá identificar y comprobar cada diseño de circuitos, se ha elaborado guías de laboratorio con el propósito de facilitar al estudiante la manipulación del equipo y poder relacionar la parte teórica con lo práctico

Equipo para inspección de partes mediante líquidos penetrantes tipo II método A lavable con agua.

Diseñar el prototipo de un banco automatizado para realizar ensayos no destructivos en bujes, manguitos y acoplamientos mediante líquidos penetrantes tipo II y método A lavable con agua, que permita optimizar el proceso de inspección de partes en Alkhorayef Zona Franca S.A.S.Este proyecto presenta un equipo automatizado para la realización de ensayos no destructivos por medio de líquidos penetrantes visibles de tipo II bajo el método A lavable con agua, diseñado principalmente para trabajar grandes cantidades de piezas en serie. Fue necesario llevar a cabo una documentación detallada del procedimiento que se realiza en un ensayo por líquidos penetrantes (LP) para así plasmar la idea del prototipo en el software Solid Edge de Siemens. Se prevé que será un equipo automatizado, el cual comprenderá 6 estaciones de trabajo que permiten obtener como resultado piezas inspeccionadas de acuerdo con las normativas dadas por la ASTM estándar E1418. Con base a los procesos que se deben llevar a cabo en un ensayo por líquidos penetrantes, entre ellos limpieza, aplicación de producto penetrante y desarrollador o revelador, se establece el diseño del equipo y a su vez las estaciones de trabajo, razón por la cual se conectan y acoplan entre si una serie de dispositivos mecánicos, eléctricos y de control en la fabricación de la máquina. La energía eléctrica y el aire comprimido suministrado por un compresor son las fuentes de energía que requerirá el equipo; el control estará dirigido por el PLC Logo 230RCE de Siemens, de acuerdo con el programa que se desarrolló para sí en el software Logo Soft Comfort V8.2. Sensores, interruptores, dispositivos de entrada y salida digitales serán quienes emitan las señales eléctricas hacia el PLC para que este se encargue de activar los actuadores de manera sincrónica. Al final del proceso se obtienen piezas inspeccionadas técnicamente, las cuales garantizan su correcta integridad física y estarán listas para ser usadas en el ensamble de equipos de bombeo electro sumergible (BES).This project presents an automated equipment for non-destructive testing by means of visible liquid penetrant testing type II under the water-washable method A, designed mainly to work large quantities of serial parts. It was necessary to carry out a detailed documentation of the procedure performed in a liquid penetrant (LP) test to translate the prototype idea into Siemens Solid Edge software. It is expected to be an automated equipment, which will comprise 6 workstations that allow to obtain as a result inspected parts in accordance with the regulations given by the ASTM standard E1418. Based on the processes to be carried out in a liquid penetrant test, including cleaning, application of penetrant product and developer or developer, the design of the equipment and in turn the workstations is established, which is why a series of mechanical, electrical and control devices are connected and coupled together in the manufacture of the machine. The electrical energy and the compressed air supplied by a compressor are the energy sources that the equipment will require; the control will be managed by the Siemens Logo 230RCE PLC, according to the program that was developed for itself in the Logo Soft Comfort V8.2 software. Sensors, switches, digital input, and output devices will emit the electrical signals to the PLC so that it is in charge of activating the actuators in a synchronous way. At the end of the process, technically inspected parts are obtained, which guarantee their correct physical integrity and will be ready to be used in the assembly of electro submersible pumping equipment (ESP)

Estudio para la Optimización del Sistema de Control de la Unidad de Bombeo Power OIL 3 del Campo Auca Central de Petroproducción Utilizando PLC.

Se ha realizado el Estudio para la Optimización del Sistema de Control de la Unidad de Bombeo Power Oil 3 del Campo Auca Central de Petroproducción, Utilizando Plc´s, que permite mejorar el control de las distintas variables que se encuentran presente en la unidad facilitando la visualización en tiempo real de las variables del proceso y el mantenimiento preventivo y correctivo de la unidad de bombeo. Para lo cual se realizo un análisis de la situación actual, para conocer el funcionamiento de la unidad e identificar las partes que conforman la unidad de bombeo y las variables del proceso, que es información importante al desarrollo del nuevo diseño del sistema de control donde se utiliza el software RsLogix 500 para la programación en el autómata MicroLogix 1500 y el software PanelBuider32 para el diseño en el visualizador PavelView 300 Micro. Una vez realizado la programación en lenguaje ladder y el diseño del visualizador se realizaron pruebas de funcionamiento del autómata, PanelView y de los sensores con un demo del PLC que se encuentra en las instalaciones de petroproducción. Con el nuevo diseño se mejora el tiempo de rapidez de respuesta, la facilidad de cambiar los niveles de seteo de protecciones y alarmas, la posibilidad de contar con proyecciones y tendencias que ayudarían a programar mejor las actividades de mantenimiento preventivo y correctivo, la facilidad y versatilidad de realizar cualquier cambio en Hardware en caso de requerir mejoras, modificaciones o ampliaciones. Este sistema de control por medio de un autómata es muy práctico y podría implementarse en otras locaciones donde existan unidades similares

Diseño de una bomba dosificadora

Una bomba dosificadora de líquidos pastosos es un dispositivo que facilita el llenado del mencionado producto que no alcanza la solidez en el envase elegido. Su utilización es clave en el proceso de paquetización debido a la difícil tarea de manipular ciertos elementos por el problema con sus densidades y composiciones. Diseñar una bomba dosificadora de líquidos pastosos; se trata de la labor a realizar en el proyecto. El diseño se ha realizado por completo en una empresa dedicada al diseño de máquinas envasadoras de envoltorio flexible y surge por la necesidad de reemplazar las bombas antiguas (compradas completamente montadas, a falta del montaje de los conductos de aire comprimido), debido a su mal funcionamiento y alto precio. Por lo que el objetivo del proyecto es paliar los problemas existentes con la bomba, así como abaratar el precio de su fabricación y montaje.Ingeniería Técnica en Mecánic

Módulo didáctico de envasado de líquidos, tapado y etiquetado controlado por DAQ para el laboratorio de Mecatrónica de la UTN.

Mediante el uso del módulo didáctico de envasado tapado y etiquetado de líquidos controlado por DAQ, se complementara los conocimientos y fundamentos teóricos vistos en el aula, para un aprendizaje más didáctico.En la actualidad los módulos didácticos que simulen procesos industriales ayudan a los estudiantes a realizar prácticas de automatización industrial, instrumentación y control permitiendo un mayor aprendizaje y generando nuevas destrezas en el manejo de los elementos que intervienen en el módulo. Con la implementación de este módulo didáctico para prácticas de automatización industrial el aprendizaje de los estudiantes será mucho más efectivo ya que el conocimiento adquirido teóricamente se complementara con la parte práctica, en este caso con la dosificación de líquidos, tapado y etiquetado. Se lo ha dividido en tres etapas o sistemas: 1) Etapa de Dosificado, 2) Etapa de Tapado, 3) Etapa de etiquetado; por medio de una banda trasportadora el envase de vidrio será conducido por cada una de las etapas hasta finalizar el proceso, las etapas además cuentan con sensores y actuadores que cumplen funciones específicas. La etapa de dosificado consta principalmente de una bomba dosificadora de líquidos que tiene una capacidad de dosificado de 7 onzas Liquidas por ciclo, traducidas a litros equivale a 0,2070147, que se depositan en el envase de vidrio. Los sensores foto eléctricos detectan el paso del envase y lo posicionan en el sitio exacto para realizar las diferentes acciones que demanda el proceso. En la etapa de tapado intervienen dos cilindros neumáticos A y B. El cilindro B realiza la operación de bloqueo del envase para dejarlo en posición para que el cilindro A se active y proceda a tapar el envase, antes de esto se procede a poner las tapas sobre el envase mediante la activación de un motor eléctrico el cual empuja las tapas hacia el envase. La etapa de etiquetado consta de un motor pequeño y ejes de tensado de la etiqueta, con el paso del envase el sensor foto eléctrico da la señal para que el motor gire manteniendo la etiqueta tensada y permitiendo que esta se adhiera al envase. El control de las etapas antes señaladas se lo realiza con la utilización de la placa Arduino Mega como tarjeta de adquisición de datos, la cual procesa las señales tanto de entrada como de salida. El módulo también cuenta con un HMI, para el monitoreo, supervisión y control de los procesos con la ayuda del software Labview. Además de contar con un tablero de control el cual cuenta con elementos de control manual como pulsadores de START, STOP y paro de emergencia. El objetivo de la implementación de dicho módulo didáctico es el de mejorar el aprendizaje de una manera práctica lo que ayuda a generar destrezas en la utilización de elementos comúnmente encontrados en el ámbito laboral, permitiendo que el estudiante se relacione más al campo industrial.Ingenierí