Ingeniería de Ejecución en Electrónica

Este seminario tiene por finalidad hacer la construcción, implementación y estudio de una maquina intercambiadora de calor que involucra un control básico PID, controles básicos ON-OFF, protocolo de comunicación Fieldbus Foundation, configuración de tarjetas AO y DO, comisionamiento y configuración de transmisor de temperatura Rosemount 848T y creación de HMI de operación , todo esto utilizando las herramientas del DCS DeltaV. Para describir con mayor detalle lo dicho anteriormente, este informe se estructuro con los siguientes capítulos. Capítulo 1: Corresponde en conocer el sistema de control distribuido DeltaV, especificando sus características, propiedades de hardware, y las herramientas de software que lo componen. Enfocándose también en el estudio de los protocolos de comunicaciones utilizados por el DCS como Fieldbus Foundation, Profibus, Devicenet y Modbus. Capítulo 2: Este capítulo se enfoca en dar a conocer los elementos de capo a utilizar en la construcción de la maqueta, otorgando una breve descripción y características generales de cada uno, también se encontrará un diagrama P&ID de la planta y el resultado físico de la maqueta construida. Capítulo 3: corresponde a la definición del proyecto a ejecutar, dando a conocer la arquitectura del proceso, las conexiones eléctricas de la planta, conexiones de sensores al transmisor de temperatura Rosemount 848T, conexión de dispositivos a sus respectivas tarjetas, sea AO o DO, configuración de AO y DO, comisionamiento y configuración del transmisor de temperatura, creación y configuración de entradas analógicas , la ejecución de la estrategia de control y da a conocer en detalle paso a paso de cómo crear la interfaz HMI mediante la herramienta Delta V Operate.

En el sistema de salud actual, en estas últimas décadas, se ha visto un incremento en el uso de diferentes tipos de dispositivos electrónicos que ayudan tanto en la prevención, como en la rehabilitación de los pacientes que padecen de algún tipo de condición que proviene de enfermedades cerebro-vascular. Dispositivos que se importan desde el extranjero, provocando mayores costos para los pacientes y limitando, a su vez, el uso de estos mismos, pues en Chile, no existe mayor desarrollo en esta área. En este trabajo de título se abordarán los conceptos de estimulación eléctrica funcional y como esta ayuda a los pacientes que sufrieron enfermedades que derivan en condiciones que merman la capacidad de autosuficiencia en el diario vivir de estos. La solución que se plantea en este trabajo, es específicamente a la disfunción motriz en manos, pero puede aplicarse a otras patologías provocadas por enfermedades cerebro vascular. Para esto, se diseña e implementa un dispositivo de estimulación eléctrica funcional de bajo costo, este dispositivo posee dos puntos críticos, la corriente y forma de onda que se aplica al paciente, por lo tanto, es muy importante que el diseño responda de la forma que se desea a estos dos puntos. Para lograr esto se explicará el análisis en el que se basa la teoría del dispositivo y los resultados prácticos sacados de las pruebas que se verán. Para el desarrollo de este proyecto, en el capítulo I se estudiarán las terapias convencionales de rehabilitación para pacientes con disfunción motriz en manos. Además, se introducirá el concepto de electroestimulación en la rehabilitación de estos pacientes y como esta se complementa con las terapias convencionales. En el capítulo II se estudia la “Estimulación Eléctrica Funcional” y las diferentes formas de aplicar esta técnica de rehabilitación en los pacientes. En el capítulo III se realiza el diseño teórico detallado y simulaciones de cada una de las etapas que componen el Prototipo de Estimulador Eléctrico Funcional. En el capítulo IV se lleva a cabo la construcción del prototipo físico, además de obtener los resultados experimentales del mismo.

En el presente proyecto de título se planea, diseña y confecciona un sistema domótico con comunicación de acceso vía bluetooth con el fin de lograr el control total de una vivienda, ya sea controlando las variables de encendido/apagado de luces de habitaciones, aire acondicionado, puertas principales, alarma anti robo y medición de temperatura, todo esto con un sistema de sencilla instalación y a un precio razonable. Entrando en más detalle, el sistema domótico permite medir variables análogas del ambiente como temperatura y además permite controlar variables digitales, que representan los elementos físicos de la maqueta. Para la confección del prototipo se utilizaron materiales de maqueta simple, en el cual, el control es realizado con por una placa electrónica comercial de la marca ARDUINO. Esta placa es programada en lenguaje C a través de la IDE Arduino, que se obtiene mediante la página web de la marca. Para lograr la comunicación Bluetooth se utiliza un Módulo Bluetooth HC-05 con conexión usb. Utilizando librerías en el IDE más la información recopilada en la web se logra hacer tangible un proyecto que hasta ahora eran solo diseños y planos de AutoCAD. Esto facilita la exposición de la domótica a niveles de entendimiento básicos, ya que involucra conocimientos relacionados al área de la electrónica e informática, lo que genera como resultado final una vivienda automatizada.

El presente informe de seminario de titulación desarrolla la investigación de métodos para mejorar la eficiencia del sistema de suministro de antioxidante en el proceso de producción de harina de pescado, en la empresa Foodcorp Chile S.A. La harina de pescado es un producto que se obtiene por el procesamiento del pescado, principalmente de especies como la anchoveta y la sardina. El propósito del proceso es separar la parte solida del aceite y el agua. En forma resumida los principales pasos del proceso son la cocción de la materia prima para liberar el agua y el aceite, luego la separación mediante el prensado que proporciona licor de prensa (agua y aceite) y la torta de prensa (harina solida), el material solido es secado, molido y posteriormente es almacenado en sacos. Las grasas de la harina de pescado se estabilizan mediante la adición de antioxidantes posterior a su fabricación y previo almacenaje. Los antioxidantes son compuestos químicos que retardan la auto oxidación, los cuales si no se agregan, el producto puede perder su valor nutritivo, así como también producir olores y sabores desagradables. El antioxidante utilizado en la industria pesquera es la etoxiquina líquida y agregándose un mínimo de 300 ppm al producto. Se necesita un control muy cuidadoso en la cantidad de antioxidante que se agrega a la harina, al igual que una dispersión uniforme, por tal razón, el antioxidante se agrega en el transportador de tornillo, de manera que se pueda mezclar mientras se transporta. Para la dosificación de etoxiquina es requerido un control automático adecuado que asegure su correcta adición y mezcla. El sistema de dosificación de la pesquera Foodcorp que actualmente está en uso, es un control de lazo abierto en donde el operador tiene la función de cambiar de manera manual mediante un controlador la cantidad de antioxidante dosificado dependiendo del caudal de harina transportada. Como la cantidad de caudal solo es asumida por inspección visual, hace de este Un Como la cantidad de caudal solo es asumida por inspección visual, hace de este método poco efectivo y riesgoso toda vez que la cantidad de producto suministrado sea inferior al valor mínimo indicado. Por tal motivo, la implementación de un sistema de control automático tiene como ventaja la confiabilidad de que la calidad del producto no se verá perjudicada por oxidación, así como la reducción de costos durante el proceso de dosificación, al suministrar de forma precisa los compuestos, además la reducción de mano de obra y el control en tiempo real de la producción, al tener como dato duro la cantidad de caudal transportado. Todo esto sin alterar la producción continua en la industria.

En el presente seminario de título se estudia el uso de la transformada wavelet para implementar computacionalmente un método que permite determinar los eventos de calidad que se producen en la red de energía a partir de un procesamiento digital de la señal. Los eventos de calidad se simulan en un plano conjunto tiempo-frecuencia, siendo una ventaja en comparación a la transformada de Fourier que solo entrega información de la señal en el dominio de la frecuencia. Este análisis de señales eléctricas permite detectar, localizar y clasificar los eventos de calidad de la energía eléctrica para mantener la estabilidad en el suministro eléctrico. Este seminario de título tiene gran relevancia, ya que permite entregar conocimientos para una nueva propuesta matemática en el procesamiento de señales, especialmente en el área eléctrica. Este nuevo método entrega información en el dominio del tiempo en un cierto ancho de banda en el cual, se visualiza las posibles perturbaciones en los eventos de calidad para prevenir fallas en los dispositivos eléctricos. El aporte de este seminario ante los problemas que ocurren en la red eléctrica, se propone diseñar en Matlab un programa en base a la transformada wavelet que permite detectar y localizar para luego clasificar los eventos de calidad en una planilla Excel a partir del análisis de los coeficientes de energía de la señal eléctrica e identificar los tiempos de ocurrencia de los fenómenos que puedan producir fallas en el sistema de energía, obteniendo resultados satisfactorios al momento de analizar una señal.

El seminario de título desarrollado tiene como objetivo estudiar, analizar y lograr comunicación por la red eléctrica domiciliaria (220v), la cual se basa en dos módems PLC, desarrollados por ON Semiconductor, el cual trabaja bajo una modulación S-FSK, y con la técnica de comunicación del estándar PL110. Una vez lograda la comunicación con éxito, se llevó a cabo la verificación de la comunicación entre las placas en la red eléctrica mediante pruebas por la red, viendo temas como la transmisión de los datos en distintas distancias posibles, pudiendo sacar datos claves para el trabajo realizado ya sea ventajas y desventajas que se puedan observar. El tema se encuentra distribuido en 4 capítulos donde se explica la teoría, desarrollo e implementación, y un capítulo de anexos final. En el capítulo 1 se habla sobre la comunicación PLC. En función a la modulación empleada, existen varios tipos de comunicación PLC, detallándose el tipo de técnica escogida para la presente tesis, el cual está definido por estándar PLL110. En el capítulo 2 se enfoca en el hardware, presentando información relevante del módem empleado, incluyendo al SoC (System-On-Chip), incorporado dentro de él. En el capítulo 3 se incluye información relevante acerca del uso de la aplicación PLC. Terminal, proporcionado por OnSemi, para el correcto uso de los módems. En el capítulo 4 se documenta la implementación realizada para las pruebas, incluyendo la configuración realizada y su funcionamiento, con los resultados obtenidos. Posterior a estos 4 capítulos, se indican las conclusiones obtenidas del desarrollo del trabajo.

Una importante empresa dedicada a la distribución de agua potable, a un porcentaje de la población en la región, considera la necesidad de implementar un sistema de control y monitoreo en línea del proceso de producción y distribución, en su sala de control, ubicada en la oficina central de dicha planta. Esto permitirá aumentar la disponibilidad y confiabilidad de las plantas, lo que redundará en un aumento en la satisfacción del cliente final, evitando interrupciones en el servicio, multas monetarias, optimización en el uso del recurso humano y de los elementos en terreno para así reducir el consumo de químicos y energía en cada planta. Los puntos más importantes para la realización de este proyecto son: modernización del sistema de control actual, implementación de control y monitoreo a distancia, optimizar el uso de motobombas usadas en el proceso, historización de variables de importancia entre otros. Para la implementación del proyecto se decide utilizar la marca Schneider Electric, debido a su amplia oferta en productos de control y automatización, stock en la zona y precios competitivos. La solución se separa en dos elementos principales: Control Local, se utilizará un PAC M340 ubicado en tablero de control, Sistema de Supervisión y Control remoto, se utilizará el SCADA, Vijeo Citect ubicado en sala de control Con lo que respecta al tablero eléctrico ubicado en terreno, sufrirá pequeños cambios necesarios para cumplir con los requerimientos, como el reemplazo del PAC y cambios en los circuitos de control presentes para cada bomba. Se considera también la integración de transmisores de presión, flujos, cloro y de nivel. Por último se dispondrá con un nuevo computador personal (PC) en sala de control, para la implementación del SCADA donde se monitoreara el proceso mediante una red de comunicación Ethernet.

El presente trabajo muestra en su primer capítulo una breve introducción a la tendencia de la electromedicina y el uso de la tecnología actual en aplicaciones médicas. En el capítulo siguiente se entrega información necesaria sobre el comportamiento físico del sonido que permitirá tener el conocimiento básico para comprender el procesamiento que el ecógrafo realiza. En el capítulo tres se describe la electrónica interna que poseen los equipos de ultrasonido para realizar todas sus etapas del proceso, tanto para la emisión de la señal, como el procesamiento de los ecos de retornos que permitirán obtener la imagen. Mientras que el último capítulo cuenta con una breve reseña del avance tecnológico que estos equipos han tenido y algunos de los dispositivos integrados que encontramos en actualidad que hacen posible estos procesos. Por último en la conclusión se describe las aplicaciones que se le puede dar a la tecnología descrita en este trabajo, junto con cuales son las características a tener en cuenta a la hora de escoger un sistema de ultrasonido.

El presente Seminario de Titulación para optar al Título de Ingeniero de Ejecución en Electrónica de la Universidad del Bío-Bío sede Concepción, se desarrolló en celulosa Arauco y constitución S.A. en su complejo horcones. El proyecto se enfocó en integrar el sistema de control del incinerador al DCS de línea dos, a esto se le denomina migración del sistema de control del incinerador al DCS de Línea dos. Una vez determinada la problemática, se realizó un estudio de todo el sistema de control existente en línea dos e incinerador, posteriormente se investigó en terreno el funcionamiento e importancia de cada uno de los sistemas, analizando la propuesta entregada. Posteriormente se montaron máquinas virtuales para realizar ensayos en servidores de prueba y cumplir los requisitos actuales del sistema, se migró el sistema de control, lo primero fue los import/export, una vez realizado este proceso en los módulos de prueba, se accedió a los despliegues, y finalmente se configuraron los controladores y posteriormente se dio puesta en marcha.

En el siguiente documento se dan a conocer propuestas para la optimización de un proceso que se lleva a cabo en las dependencias del laboratorio CITEC-UBB. Este proceso se basa en el ensayo de paneles de madera para edificación, los cuales son sometidos carga de diferentes tipos: vertical, horizontal y flexión, todo regido por las normas NCh801.of2003, NCh802.Eof71 y NCh803.of2003 respectivamente. En el Capítulo I se detalla cómo se llevan a cabo los ensayos que realiza el laboratorio y se explica la normativa a la cual se rigen estos. En el Capítulo II se plasman las condiciones actuales del proceso, como también se detalla de forma técnica cada dispositivo de campo involucrado. En el Capítulo III se proponen las mejoras para el sistema actual, con un total de cuatro propuestas, también se comparan entre ellas para la elección posterior, En el Capítulo IV se elige la propuesta con mejor aceptación y se describe el tipo de control que se aplicará, ya que actualmente solo existe control manual. En el Capítulo V se diseña un software HMI y se establecen protocolos de comunicación OPC, también se detalla cada función del HMI al igual que su manejo. Después de una recopilación de datos del actual proceso y un análisis de las falencias que presenta, se realiza este proyecto que presenta varias propuestas que mejoran el proceso actual, en este trabajo se realiza la implementación de la propuesta elegida mediante una simulación de señales con OPC-Fatek, como se podrá observar en el capítulo V. La propuesta en sí, funciona, por lo que se podrá implementar si es deseado.