Ingeniería de Ejecución en Electrónica

Celulosa Arauco y Constitución S.A planta Arauco, en busca de mejoras para el rendimiento y nuevas tecnológicas en el proceso de embalaje de la celulosa en sus líneas finales, ha tomado en consideración realizar un estudio sobre el reemplazo y/o reducción de tarjetas de entrada y salida del tipo PLC2 de Allen Bradley. La justificación se basa en mejorar la “confiabilidad y disponibilidad del sistema”, es decir, en el corto plazo disminuirán los costos de mantención del sistema, ya que se reducirán los tiempos perdidos por fallas, lo que se traduce a continuidad de la producción y, valga la redundancia, mayor producción. Los puntos más importantes para la realización de este proyecto, en los cuales se basan las decisiones son: modernización del sistema, reducción del chasis, reducción del número de tarjetas de I/O, reducción del cableado en terreno, reducción de cableado en paneles, compatibilidad con ControlLogix, entre otros. Para resolver el problema se proponen dos alternativas principales las cuales son: reemplazar tarjetas de entrada y salida del tipo PLC2 por ControlLogix, o utilizar la tecnología de buses de campo. De estas dos alternativas se decide utilizar bus de campo, ya que abarca totalmente nuestros puntos en cuestión, no así el caso de cambiar “tarjeta por tarjeta”, por qué además de no reducir el cableado ni el número de tarjetas de entrada y salida, se producen errores en la comunicación debido al ruido inducido por las líneas trifásicas, con las cuales se comparte la canalización (subterránea). Dentro de la variedad existente de buses de campo se evalúan tres tipos: DeviceNet, Profibus y AS-Interface, lo que permite la elección de uno de los tres sistemas es la capacidad de cumplir al máximo los objetivos propuestos. En el caso de Profibus y DeviceNet se cumple un 70% de las expectativas, a diferencia de AS-Interface que cumple con la totalidad. Cabe mencionar que la disminución de tarjetas de salida no se realiza en aquellas que estén conectadas a los MCC (Central de Control de Motores) solo serán reemplazadas por otras de tecnología ControlLogix, pues la reducción del cableado hacia los MCC involucra un trabajo de ingeniería mayor, fuera de los alcances de este proyecto. Por otra parte, los MCC se encuentran dentro de la sala eléctrica lo que disminuye la necesidad de reducir el cableado.

El problema de medición de humedad en fardos de cartón para reciclaje precisa la búsqueda, en un principio, de los distintos métodos y técnicas utilizadas en la determinación de contenido de humedad en sólidos, cuestión que se realiza en el capítulo I con el fin de conocer las distintas opciones existentes. En el capítulo II se analizan instrumentos y sensores basados en los métodos y técnicas estudiadas en el capítulo anterior, lo que ayuda a conocer sus ventajas y desventajas al momento de llevarlas al plano práctico. Tomando como base la información entregada por los anteriores capítulos, se opta por el método más adecuado para su diseño e implementación, esto se realiza en el capítulo III. La decisión anterior encamina hacia la necesidad de revisar y considerar parámetros básicos de dispositivos involucrados en el diseño e implementación del prototipo. Es por lo anterior que en el capítulo IV se revisan los fundamentos básicos de antenas. En el capítulo V se realiza el diseño del prototipo para la medición de humedad. Se incluyen detalles técnicos, cálculos y mediciones necesarios para la implementación práctica del método para determinar la humedad. En el último capítulo de este informe se detalla la puesta en marcha del prototipo, los resultados obtenidos y la evaluación de estos.

Este trabajo consistió en la construcción de un sistema de control y monitoreo en el sistema neumático del Laboratorio de Diseño y Tecnología en Madera de la Universidad del Bío-Bío. La plataforma en la cual se desarrolló la interfaz gráfica fue en Visual Studio 2010 mediante el lenguaje de programación Visual Basic, y las acciones ejecutadas por un PLC s7-200 Siemens hacia las cuatro válvulas en el laboratorio. Además se registró la actividad del compresor vía un micrófono y transmisores inalámbricos para analizar su consumo e indicar el balance económico de la implementación. Esto se desarrolló en cuatro etapas: la primera consistió en registrar el consumo del compresor con instrumentos y la elaboración de la propuesta; la segunda etapa fue el diseño, armado y programación de los elementos necesarios; una tercera etapa la instalación y puesta en marcha; y una cuarta y última fase donde se analizó el comportamiento y se realizó un balance del sistema instalado.

El presente informe de seminario da a conocer la forma en que se desarrollo e implementó un sistema de Guía Dinámico para un Robot Scorbot ER-IX mediante Visión Artificial. Este sistema, basado en un computador PC-compatible, consiste en capturar los movimientos realizados por la mano de un usuario mediante la utilización de cámaras a través de algoritmos de Visión Artificial. Para llevar a cabo tal captura de movimientos, el usuario utiliza un Guante Señalizador que consta de marcas dispuestas estratégicamente en distintas partes del guante. Los algoritmos de Visión Artificial permiten procesar las imágenes adquiridas por las cámaras y obtener las posiciones espaciales de las marcas del Guante Señalizador. Una vez obtenidas las posiciones espaciales de las marcas, el sistema reconstruye el Guante Señalizador en forma 3D mediante Triangularización y Proyección Inversa de puntos. Datos que posteriormente van a un modelo cinemático inverso del robot que permite la resolución de las posiciones que debe tomar para poder llegar a la posición especificada por el usuario. Una vez resuelta la posición que debe tomar el robot, el programa basado en PC transmite a otro programa residente en el controlador del robot, mediante la puerta serial RS-232C, las posiciones angulares físicas que debe tomar el robot para alcanzar la posición espacial indicada por el usuario. Como complemento, el sistema dispone de una representación grafica 3D que sirve al usuario de realimentación visual para saber como dispondrán las distintas articulaciones del robot antes de moverse a la posición espacial deseada.