Artículos
Máquina recicladora para recuperación de cable de cobre basada en PLC.
Gloria del Carmen Rendón Sustaita, Hugo Martínez Apolo, Rubén Darío Cruz Rosado, Carlos Alberto Díaz Lara y Juan Carlos Avella Reyna.
Abstract
Actualmente la importancia de automatizar procesos mediante PLC radica en resolver inconvenientes en la maquinaria dentro del sector industrial. Gracias a estos elementos las fábricas se han ahorrado una significativa cantidad de recursos en mantenimiento y se ha logrado el aumento considerable en la vida útil de las máquinas y equipos. Recordando, los PLC son dispositivos electrónicos relativamente sencillos de programar que permiten aportar cosas considerables al proceso productivo de una fábrica. En cuanto al campo de aplicación de los PLC, ha alcanzado distintos tipos de sectores dentro de la industria (Wiebe, 1999). En este caso, se enfoca en automatizar con PLC los procesos llevados a cabo en empresas dedicadas al reciclaje de cable de cobre. En México, el reciclaje de la chatarra implica abarcar tanto el medio social como el medio natural. Los negocios dedicados al reciclaje de metales en nuestro país conllevan a la importante tendencia ecológica implicada en este tipo de práctica. Hoy en día son populares las tendencias relativas al cuidado del medio ambiente y quizás, en un futuro gracias a ellas, la sociedad se vuelva más responsable en su relación con nuestro planeta. En la actualidad existen personas y organizaciones que dedican su esfuerzo a proteger y difundir una cultura ecológica por medio de técnicas que han demostrado ser de las más eficientes: entre ellas destaca el reciclaje, que ha pasado de ser un esfuerzo por revertir los daños ambientales a convertirse un negocio sumamente rentable. Una de las actividades dentro del reciclaje de metales, es el proceso de separación del forro que envuelve el cable metálico. A través de este proyecto se busca automatizar el proceso actual, para reducir tiempos, disminuir contaminación y accidentes, los cuales se presentan en estos momentos por ser un proceso manual y que puede generar contaminación requiriendo de al menos 5 trabajadores para llevarlo a cabo.
Sistema Experto para riego basado en reconocimiento de pixeles.
Gloria del Carmen Rendón Sustaita, José Ángel Domínguez López, Oscar Adrián Garay Molina y Ana Paula Guerrero Martínez.
Abstract
Los procesos utilizados en los sistemas de riego automatizados se enfrentan a un problema único, no se han mejorado para el aprovechamiento óptimo de este vital líquido, el agua, haciendo un gasto innecesario de la misma, estos sectores se dividen en sector agrícola, sector privado y sector público. Para el sector agrícola el sistema es más complejo que en los otros dos, debido a la situación actual del campo en nuestro país y por lo tanto un costo diferente. Para el sector privado el proyecto está enfocado a empresas en zonas industriales y zonas residenciales con requerimientos específicos. Para el sector público el proyecto es más global y con pocos requerimientos que los anteriores siendo de fácil acceso para costear el sistema de riego. El diseñar soluciones para el ahorro de costos y distribución del agua, basadas en nuevas formas de innovación, para dejar las formas convencionales y arcaicas que utilizan los sectores agrícola, privado y público, busca involucrar a un nuevo sector emergente en los últimos años, el de las tecnologías, e incorporarlo al desarrollo sustentable en donde se ha descuidado en los últimos tiempos y se hace de cada vez de más importancia del mismo. No solo se enfoca a áreas verdes, también a jardines, campos deportivos y recreativos de carácter público y privado. En la actualidad no existe un software ni proceso parecido al sistema de riego inteligente utilizando electroválvulas a partir de sensores de visión, en comparación a productos con aspersores que dan una automatización del riego, este no lo tienen cercano a las necesidades del usuario y menos a las necesidades del gasto de agua.
Monitoreo de humedad de suelo en un cultivo a través del internet de las cosas.
J. L. Sánchez Cuevas, G. Duarte Salinas, J. I. Hernández Vega, J. F. Silva García, D. G. Palomares Gorham.
Abstract
Se desarrolló el monitoreo y control remoto de humedad de suelo en un cultivo de tomate a través del Internet de las cosas y redes sociales para el ahorro del recurso hídrico. El monitoreo y control de la humedad de suelo fue desarrollado mediante sensores de humedad y sistema de telefonía móvil capaz de mandar los datos vía radiofrecuencia a un servidor web y a las redes sociales para su visualización y control, de tal manera que cuando se llegue al límite de humedad mínima se active el sistema de riego por goteo y cuando se llegue al límite máximo se desactive el sistema. Además se cuenta con alertas de nivel de agua de la cisterna para avisar al usuario de que está próximo a llegar al límite inferior de agua. Mediante el sistema automatizado podemos tener un mayor ahorro de agua ya que la planta la recibirá únicamente cuando sea necesario.
Propuesta de plataforma OpenSource para adquisición automatizada de datos en investigación sobre factores epigenéticos en plantas medicinales.
M. Montiel Martínez, F. A. Vázquez Fernández, D. C. Pazos Guarneros, M.E. Carreón Romero.
Abstract
Se conformó el diseño de un sistema de adquisición de datos por vía inalámbrica usando las plataformas Raspberry Pi y Arduino, con la finalidad de adquirir datos medioambientales tales como temperatura, humedad relativa, luxes recibidos y posición global de un grupo de nodos sensores. El medio de transmisión de datos se hace a través del transceptor NRF24L01+. La finalidad es la de recopilar datos en forma interna para que por una interfaz simple, y por la dificultad de acceso a Internet, los datos se transfieran de la memoria SD a un dispositivo de almacenamiento USB. La metodología de diseño se apegó a la sugerida por J.M. Hughes en “Real World Instrumentation with Python”. La finalidad de la propuesta es automatizar la adquisición de datos de las variables medioambientales que rodean a una planta medicinal y a futuro, obtener la correlación de éstos y sus factores epigenéticos.
Implementación de un simulador de redes de Petri en Labview
F. Bautista Hernández, I. Herrera Aguilar, O.O. Sandoval González, G. Águila Rodríguez, B.E. González Sánchez.
Abstract
El interés por el desarrollo e implementación de sistemas de control a través de las redes de Petri se ha extendido con el paso de los años, debido a que han sido ampliamente reconocidas como una eficaz herramienta de modelado gráfico para la descripción de sistemas, empleándose indistintamente tanto en sistemas químicos, informáticos, de automatización industrial, entre otros.
El presente artículo muestra detalladamente la implementación de un simulador de redes de Petri a través del software Labview, empleando las herramientas Semaphore de la paleta de funciones, las simulaciones realizadas fueron corroboradas con el uso de un programa que opera de acuerdo a las reglas propias de evolución de marcado de las redes de Petri.
Las estructuras de Petri seleccionadas para ser simuladas son consideradas de bajo nivel por su complejidad, sin embargo, es posible armar estructuras más sofisticadas y simularlas empleando las herramientas antes mencionadas.
Efecto de la forma y el material de las probetas para determinar esfuerzos por fotoelasticidad.
N. Gutiérrez Casiano, G. Vivar Vera, N. Oviedo Barriga, J. Vicente Martínez, R. Mora Barojas.
Abstract
Se implementó el método de fotoelasticidad bidimensional como ensayo no destructivo para la evaluación del efecto que tiene la forma y el material en probetas, de tres piezas distintas (arandela, brida ciega y triángulo) y construidas en resina epóxica, policarbonato y acrílico, con un polariscopio plano construido en la Facultad de Ciencias Químicas. Entre los principales resultados, se obtiene la distribución de los esfuerzos principales de acuerdo a la carga de compresión aplicada para cada probeta, con la finalidad de predecir posibles fallas del material en servicio. Para ello, se realizó un análisis de varianza (ANOVA) con índice de confiabilidad del 95% y una simulación del método del elemento finito en Solidworks. Se empleó un diseño factorial de 32 factores (k), analizando la forma de la pieza y el material fotoelástico de la probeta, con 3 niveles cualitativos cada uno. Se encontró que el material tiene efecto significativo en la determinación de esfuerzos en comparación con la forma y la interacción forma - material.
Evaluación del comportamiento del flujo de jugo a través de mazas cañeras de alta extracción.
D. Ramírez - García, José Vicente-Martínez, Luis Alberto Sánchez-Bazán, Jorge Gil Martínez Sosa, E. Hernández-Aguilar.
Abstract
El presente estudio se focalizó en determinar las diferencias entre boquillas (difusores) de geometría cónica y recta, comparando perfiles de velocidad y presión en el sistema de drenado de una maza de alta extracción, la boquilla cónica ofrece mejor extracción pero tiene un costo de fabricación mayor, por lo cual el estudio nos permitió validar la inversión en su elaboración, al demostrar que el fluido se transporta de manera más adecuada en las cónicas.
La obtención de estos perfiles se realizará mediante la modelación en Dinámica de Fluidos Computacional (CFD) aplicando el modelo de flujo laminar en estado dinámico empleando 4 funciones rectángulo para la simulación del flujo en pulso a través de las boquillas del sistema de drenado. Para posteriormente analizar el comportamiento hidrodinámico, el cual es muy difícil caracterizar experimentalmente, identificando ventajas en la geometría cónica que mostró menores gradientes de presión y velocidad. Lo anterior se logró apoyándose en los software Autodesk Inventor 2016® para el diseño de la geometría de la Maza y COMSOL Multiphysic® en la Simulación CFD.
Diseño mecánico de una estación de prueba de funcionamiento de quemacocos a una línea de ensamble de vehículo comercial mediante ingeniería asistida por computadora.
L. F. Pérez-Sántiz, J. C. Niños-Torres, R. C. García-Gómez, I. Arrioja-Cárdenas, M. A. De la Cruz-Padilla.
Abstract
El sistema mecatrónico diseñado en este proyecto tiene la finalidad de verificar el glass setting, realizar una prueba de funcionalidad y por ultimo realizar un test de ruido. El proyecto surge debido a la necesidad de una línea de producción de quemacocos para una marca comercial de vehículos, de la empresa INTEVA PRODUCTS. Se requieren 9 estaciones para llevar a cabo el ensamble completo de un solo producto, en este proyecto solo se diseñó la estación de prueba de funcionalidad el cual tiene el nombre de OP100 Final Test and Labeling and Traceability. Se planteó un diseño que permite la solución de los requerimientos realizados por el cliente para llevar acabo la producción del quemacocos utilizando herramientas CAD y CAE.
Arquitectura de una red de estaciones meteorológicas controladas remotamente en tiempo real.
Selene Itzel Vargas Flores, Yulia Ledeneva, René Arnulfo García Hernández, Otniel Portillo-Rodríguez, Rigoberto Martínez-Méndez.
Abstract
En este artículo se propone una arquitectura flexible y de bajo costo para una red de estaciones meteorológicas, la cual permite controlar, administrar y sensar su información de manera remota en tiempo real de manera rápida y confiable. La arquitectura planteada consta de cuatro módulos, los cuales están presentes en todas las redes de estaciones meteorológicas y son independientes de las variables climáticas sensadas. La arquitectura propuesta contempla tres usuarios básicos: administrador, investigador y público en general; aunque pueden determinarse más tipos de usuarios. En la arquitectura se define el medio de comunicación, sus protocolos y las tecnologías de los sensores. La arquitectura propuesta es robusta porque tiene un esquema de recuperación de información en caso de que existan fallos en la comunicación.
Diseño e implementación de un sistema supervisor SCADA en LabView para control de procesos industriales.
D. A. Rebolledo Avendaño. J. E. Galicia López, D. Bertani Hernández.
Abstract
Diseño e implementación de un sistema de control de bajo costo capaz de sustituir los controladores y registradores industriales obsoletos y/o limitados, procesando señales de corriente de 4 a 20 miliamperios provenientes de los transmisores y actuadores, bajo el modelo de control supervisor SCADA y una interfaz de usuario desarrollado en LabView. El sistema incluye un control PID para manejo de la variable del proceso y puede ser monitoreado desde una computadora así como, manipular y graficar la operación del sistema. El proyecto fue implementado en la estación de nivel Lab-Volt 3503-M0 y la adquisición de datos se logró a través de un sistema embebido basado en Arduino. Los resultados obtenidos de la implementación fueron satisfactorios y determinan que puede ser implementado -bajo las condiciones adecuadas- en la industria a fin de actualizar, modernizar, potencializar los sistemas de control al sustituir los controladores desactualizados en los diversos procesos industriales.
Control de Levitador Neumático con base en un PID y micro algoritmos genéticos.
J.F. García Mejía, L. Colín Rivas, C.E. Torres Reyes, J.A Pérez Martínez, J.A García Mejía.
Abstract
Un algoritmo genético simple es una técnica de softcomputing, que tiene aplicación en la solución de problemas de optimización numérica, un ejemplo de estos es el ajuste de ganancias de un controlador Proporcional-
Integral-Derivativo. Un problema que presentan estos algoritmos suelen ser los tiempos de ejecución, esto en la literatura especializada es tratado por medio de varias opciones, una de ellas son los micro algoritmos genéticos los cuales se caracterizan por tener poblaciones reducidas. Con base a esto en este trabajo se propone el diseño de un controlador PID cuyas ganancias son sintonizadas por un micro algoritmo genético simple, el cual es codificado con números reales, las pruebas realizadas muestran que este enfoque permite obtener un controlador que reduce el error y tiempo de establecimiento de manera más eficiente que el ajuste de Zigler Nichols.