proyecto de criadero de pollos automatizado
TRANSCRIPT
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN
UNIVERSITARIA
INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGÍA AGRO INDUSTRIAL
PNF ELECTRICIDAD
CRIADERO DE POLLOS AUTOMATIZADO
AUTORES:GERMAN BARRIOSGERSON ALIAEZROLFER GARCIAJULIO VELEZJIMMY GARCIAJUAN COLMENARES
PROFESORES HUGO MONCADAASESORES: HUGO MONCADA
SAN CRISTÓBAL, OCTUBRE, 2011
1
CAPÍTULO I
IDENTIFICACIÓN DEL PROYECTO
1.1 Reseña de la comunidad o empresa: El Instituto Universitario de
Tecnología Agro Industrial es una institución oficial de educación superior,
orientada a formar Técnicos Superiores Universitarios en áreas específicas y
prioritarias para el desarrollo regional y nacional, mediante la capacitación de
recursos humanos en carreras tecnológicas, la integración de equipos
profesionales del más elevado nivel académico y el acopio de recursos físicos
suficientes de la más alta calidad destinados a la docencia, la investigación, la
extensión y la producción.
Queda situada en la avenida Depablos, Antiguo Parque Exposición, sector La
Concordia, municipio San Cristóbal, Estado Táchira, Venezuela.
Historia
Después de una sentida necesidad por una Institución que formara el recurso
humano requerido para el despegue económico del Estado Táchira, de la
región y a nivel nacional, nace el Instituto Universitario de Tecnología Agro
Industrial, el 23 de Noviembre de 1.971, según Decreto Presidencial N° 793
publicado en Gaceta Oficial de la República de Venezuela Nº 29.669 de fecha
24-11-1971. El Ejecutivo Nacional le asigna como Sede el antiguo local del
Parque Exposición del Ministerio de Agricultura y Cría, situado en la
Concordia que se identifica con el nombre del viejo luchador social “Teótimo
Depablos”.
2
Misión
El Instituto Universitario de Tecnología Agro-Industrial es un ente público
con sólidos principios y valores éticos y morales, orientado a la docencia,
investigación, extensión y producción. Formador de técnicos superiores
universitarios proactivos, de excelente calidad técnica y humana.
Contribuyendo con su recurso humano al desarrollo armónico del país, en
concordancia con los avances científicos, tecnológicos y sociales.
Visión
Ser un instituto universitario de reconocido prestigio académico, en constante
innovación; vinculada al desarrollo integral del país. Teniendo como norte la
calidad humana y técnica de su personal y egresados.
1.2 Población Beneficiada: con este proyecto se pretende beneficiar a todos los
productores que de una u otra manera intentan mejorar las condiciones de
producción agrícola, entregándoles una herramientas para poder controlar las
condiciones de manejo de un criadero de pollo asiéndolo autosuficiente y más
productivo para el campesino o productor.
Con este proyecto también se beneficia el consumidor final de este rublo ya
que al ser más eficiente y económico la cría de pollos; también será más
económico el producto final al consumidor.
1.3 Nombre de las Organizaciones vinculadas al proyecto: este proyecto se
encuentra ligado primeramente con el instituto universitario de tecnología
región los andes, quien lo suministrara como herramienta de producción a
cualquier comunidad o productor que lo requiera; además como base para
futuras investigaciones o proyectos que en el futuro se quieran desarrollar en
este ámbito.
1.4 Plan de Acción del Proyecto: El diseño de investigación es “la estrategia
general que adopta el investigador para responder al problema planteado”
(Arias, 2006) (p.26), es decir que, constituye el plan general del investigador
3
para obtener respuestas a sus interrogantes o comprobar la hipótesis de
investigación; en él se desglosan las estrategias básicas que el investigador
adopta para generar información exacta e interpretable.
Por lo tanto esta investigación se debe desarrollar de la siguiente manera:
Conocer que las condiciones ambientales optimas para el desarrollo de
los pollos de engorde.
Que equipos existen en el mercado para que los pollos se desarrollen
en un ambiente controlado.
Bajo que condiciones se aplica la tecnología a las naves industriales
para pollos de engorde.
Identificar que equipamiento y tecnología es necesaria para desarrollar
el prototipo.
Poner en marcha el prototipo con todos los conocimientos adquiridos
durante la investigación de campo.
4
CAPÍTULO II
CONTEXTO DEL PROYECTO
2.1 Planteamiento del Problema:
En este momento existe una necesidad muy grande de cambios la
tecnología avanza a normes pasos y de esta misma manera las necesidades. Tal
razón nos lleva a poner en práctica y usar todos nuestros conocimientos y talento a
desarrollar mejoras para la solución de problemas o inconvenientes así como de
implementar métodos y sistemas tecnológicos que mejoren la producción y den
resultados de mayor calidad con la misma eficiencia pero en tiempos más cortos y
sin menos procedimientos, en esta oportunidad queremos desarrollar un sistema
automatizado para un criadero de pollos, haciendo que todo el proceso de
alimentación, de atención, de climatización y desarrollo de los animales sea más
controlado, preciso y efectivo para dar un mejor resultado lo que nos lleve a
hacerlo de mayor calidad con cada cria que desarrolle.
2.2 Objetivos del Proyecto:
Nuestro objetivo es mejorar en el mayor porcentaje posible el proceso de la cria
de pollos haciéndola más eficaz y productiva y así multiplicarla en todos los sitios
que se pueda y contribuir con el desarrollo que se desea:
- General: Diseñar e implementar un sistema automatizado para la cria de pollos.
y así chequear los resultados alcanzados y seguir trabajando para cada día
mejorarlos
5
Específicos:
-Mejorar la distribución del alimento dado en las porciones y tiempos requeridos.
- Mejorar la distribución del agua dada en las porciones y tiempos requeridos.
-Mantener un ambiente idóneo en cuanto a temperatura y humedad.
-Tener un mejor control de cria en cuanto tiempo de crecimiento de los animales
hasta su fecha de distribución.
2.3 Justificación e impacto social: Razones que Conllevan a realizar el
proyecto:
El impacto social será muy positivo y a medida que se desarrolle y se
implemente mas este proyecto los resultados y aportes serán muy grandes ya que
ayudara con la producción alimenticia de mejor manera y más rápida dando
productos por cantidad y de calidad lo cual eliminara la escases y la especulación
por la falta de existencia. Además de dar a conocer de los talentos importantes que
existen en el país y que salen de las casas de estudio nacionales demostrando así
su buen proceso educativo.
6
CAPITULO III
MARCO CONCEPTUAL
3.1 Antecedentes:
Venturini, (2006). Autor del trabajo “Proyecto SCADA para la producción de
tabaco”. Este trabajo aborda la implementación de un Sistema SCADA aplicado a
la Producción de Tabaco, más precisamente, en los procesos de la Planta de
Curado de Tabaco y Especies de la Universidad Católica de Salta. Mediante dicho
Sistema, es posible realizar el monitoreo de temperatura y humedad de cada estufa
(desde una workstation o vía Internet), el manejo de alarmas, almacenamiento de
datos históricos y envío de mensajes al celular o mail.
Álviarez, Carvajal, & Méndez, (2011) realizadores del trabajo “Proyecto De
Invernadero Automatizado Mediante Plc, Para La Comunidad Canea, Sector
Barro Amarillo, Municipio Junin Estado Táchira”. En este trabajo se propuso la
construcción de invernaderos automatizados con PLC, para la producción
sustentable y de alta calidad de cultivos agrícolas, con la implementación de
sensores discretos, los cuales permiten captar con exactitud como se comportan
las variables sujetas a control.
3.2 Bases teóricas:
En la industria avícola un buen manejo de los pollitos en sus primeros días de vida
tiene un impacto dramático en los parámetros de rendimiento finales tales como
pesos, conversión, porcentaje de mortalidad, pollos de mala calidad, decomisos, y
7
mas importante de todos cual será costo final a producir una libra de carne o una
docena de huevo.
Desafortunadamente la industria avícola esta tan preocupada con las cuotas de
producción y los números se olvida que se esta tratando con seres vivos, animales
que no se pueden tratar como objetos o maquinas. Cada pollito en crecimiento
tiene su propio corazón, cerebro y sistema sensorial y cualquier estrés innecesario
va a afectar negativamente su normal metabolismo fisiológico y como resultado
va a rendir menos.
Existen muchos factores que van a influenciar el rendimiento de los pollitos a la
llegada a la finca adicionalmente a bioseguridad y una serio base de datos, pero
aquí vamos discutir los cuatro pilares mas importantes que serán discutidos
respectivamente según su rango de importancia.
Calidad del aire
Temperatura optima
Calidad de agua
Un alimento bien balanceados
A través de un autómata se va a lograr mantener estas variables dentro de un
rango adecuado, y a su vez se podrá observar estas condiciones en tiempo real por
un computador para que un operador este al tanto del proceso sujeto a control y
así obtener lo mejor de estos animales.
3.2.1 Control Ambiental: Para conseguir los mejores rendimientos es necesario
establecer y mantener las condiciones ambientales óptimas a lo largo de la
crianza. Es decir tanto en épocas de frío como de calor el ave debe seguir
comiendo y transformando dicho alimento siempre con el máximo
aprovechamiento posible. Para ello es necesario satisfacer las necesidades
térmicas de las aves suministrándoles oxígeno y eliminando la humedad y el
amoníaco presentes en el ambiente.
8
En el primer momento en que se baja el animal dentro del galpón es necesario
mantener la temperatura en una banda muy estrecha (entre 24ºC y 28ºC), tanto
para evitar que el animal muera por frío como muera por deshidratación. Hay
otros factores como el nivel de humedad y de amoníaco.
Las cuatro últimas semanas de vida, el control ambiental consiste sobre todo en el
enfriamiento del galpón, pero a medida que las aves crecen también aportan
mucha más humedad al ambiente. El control ambiental debe extraer esta humedad
del galpón, especialmente en tiempo de calor.
Las aves convierten el alimento y el agua en energía para el funcionamiento de
sus órganos y músculos, para mantenerse calientes, para crecer y aumentar de
peso. No son máquinas perfectas con el 100% de rendimiento, es decir generan un
exceso apreciable de calor y de humedad.
Por ejemplo un galpón de 120 x 12 m que contenga 18000 aves de 7 semanas de
edad producen aproximadamente casi 4000 litros de agua por día (eliminada por
materia fecal y en respiración.
En tiempo de calor es necesario extraer el exceso de calor producido por las aves,
mientras que en tiempo de frío se da frecuentemente tener que adicionar calor
hasta que las aves sean capaces de mantenerse calientes con su propia producción
de calor. Mientras tanto cualquiera que sea la estación del año donde las aves no
consigan librarse del exceso de calor porque la temperatura o la humedad del
galpón subieron demasiado, comenzarán a sufrir.
Por lo tanto, como consecuencia de lo anterior, se observa que es necesario tanto
en invierno como en verano el empleo de la ventilación.
3.2.2 Ventilación: Ventilación significa introducir aire exterior adentro del
galpón y sacar el aire que está dentro del galpón al exterior. Una ventilación
adecuada significa remover la cantidad correcta de aire en el momento preciso y
de manera tal que modifique la temperatura, la humedad y otras variables
ambientales, a valores óptimos para el desarrollo de las aves.
9
Lo que sí se debe tener bien en claro es que cuando se habla de la ventilación
incluye todas las épocas del año ya que los animales producen calor y evaporan
agua durante todo el ciclo, siendo de mayor consideración en épocas de calor.
Entonces una ventilación eficaz sería aquella en la cual se lograra tener controlada
la temperatura y la humedad fundamentalmente, teniendo como segundo objetivo
suministrar el suficiente aire fresco y evacuar los gases nocivos.
Existen muchos tipos diferentes de ventilación, y los mas mportantes que se
utilizan son:
Ventilación natural por cortinas.
Ventilación por presión negativa.
Ventilación por recirculación de aire.
Ventilación positiva.
Figura 3.1 Ventilación En Galpones Con Pollos De Engorde
Fuente: http://caviard.com/espanol/serv_ins_galpones.html
10
3.2.2.1 Ventilación Natural: Dicha ventilación es aceptable siempre y
cuando la diferencia entre la temperatura exterior y la temperatura deseada
interior no sea mayor de 8ºC. Si bien es un tipo de ventilación donde existe
un ahorro energético importante, su manejo es muy crítico. Se mejora
bastante cuando la apertura de la cortina es hecha en forma automática.
El problema que surge con este tipo de ventilación es que no se controla
cual es el caudal de aire ingresado dentro del galpón ya que depende del
viento exterior, a mayor viento mayor caudal de aire ingresado. Por esta
consecuencia en muchas ocasiones habrá poca ventilación, ocasionándose
el problema de mal ambiente por generación extra de amoníaco o se podría
estar sobreventilando el galpón con lo cual su temperatura interna será más
baja de la deseada.
Por otro lado la forma de ingreso del aire al galpón en tiempo frío, no es la
más aconsejable, dado que el aire que entra es muy frío y por lo tanto
mucho más pesado, con lo cual cae rápidamente produciendo una franja
longitudinal dentro del galpón con una mayor humedad.
Este tipo de ventilación se comporta de una forma mejor cuando es
controlado por sistemas electrónicos capaces de medir la temperatura y
actuar en el caso de que no sea la correcta.
3.2.2.2 Ventilación Por Presión Negativa: Dicha ventilación consiste en
extraer el aire que hay dentro del galpón de forma controlada, mientras que
el ingreso del aire al galpón también se hace de manera controlada
generando un vacío dentro del galpón. De esta forma se consigue un flujo
mucho más estable y mejor distribuido dentro del galpón. Según estas
consideraciones la renovación de aire del galpón no depende para nada de
la velocidad de viento externa existente.
Este sistema de ventilación sirve tanto para momentos de baja temperatura
ambiental como para verano. Para momentos con climas fríos se utilizan
11
los extractores colocados de forma transversal en el galpón, siendo las
entradas de aire distribuidas uniformemente en la parte más alta del
galpón, consiguiéndose de esta forma una entrada de aire a bastante
velocidad que permite lograr una mezcla homogénea del aire frío del
exterior con el aire caliente del interior. De esta manera se evita el
descenso inmediato del aire frío y denso sobre las aves y el piso.
Para el verano se utilizan los extractores en ventilación de tipo túnel, es
decir los extractores se colocan en una punta del galpón y la entrada de
aire se coloca en el otro extremo del galpón.
Los extractores que crean la presión negativa permiten un control más
preciso del ambiente dentro del galpón que los ventiladores que insuflan
aire, produciendo una presión positiva. Es mucho más fácil introducir aire
en un galpón y hacerlo circular a través de él por aspiración que
insuflándolo desde fuera.
La clave para una eficaz ventilación por presión negativa está en la
estanqueidad del galpón es decir, conseguir que el aire entre solamente por
las entradas de aires y no por entradas parásitas a lo largo del galpón.
Las fugas alrededor de las puertas, cortinas, aislamiento del cielo raso, etc,
producen el efecto de otras tantas aberturas de admisión imprevistas. Se
debe mantener constantemente un cierre hermético de los galpones para
obtener la mayor eficacia y rendimiento posibles de la ventilación por
presión negativa.
12
Figura 3.2 Ventilación En Túnel
Fuente: http://74.220.215.75/~avicultu//articulos
3.2.2.3 Ventilación Por Recirculación De Aire: Este tipo de ventilación
es el más empleado hoy en día en los galpones convencionales, en zonas
calurosas, consistente en ventiladores de movimiento de aire de caudal
medio (aproximadamente 1 m. de diámetro), los cuales pueden estar
dispuestos de muchas formas, en la parte central a lo largo del galpón, en
un lateral o intercalados dentro del galpón.
Dicho sistema produce una alta velocidad de aire en una distancia cercana
al ventilador pero que rápidamente disminuye conforme nos vamos
separando de él, por lo cual genera un confort adecuado en la zona más
cercana al ventilador.
En esta opción de ventilación muchas veces se intenta aprovechar la
velocidad de viento exterior predominante que puede variar según las
zonas.
Esta forma de ventilación es solamente válida para zonas calurosas. En
ningún caso se utiliza para hacer ventilaciones mínimas en lugares con
climas frios. Con este tipo de ventilación no se consigue alta renovación de
aire ya que la función que están cumpliendo los ventiladores es recircular
13
el aire dentro del galpón, dejando la renovación de aire fresco en manos
del viento exterior existente.
3.2.2.4 Ventilación Positiva: Otro tipo de ventilación es el denominado
ventilación por presión positiva donde los ventiladores empujan aire del
exterior hacia el interior del galpón (efecto de inflar el galpón).
Los sistemas de presión positiva son utilizados normalmente climas frios,
estando equipado el galpón con ventilación por cortinas para el tiempo de
calor. El sistema necesita de ventiladores instalados en una de las paredes
laterales del galpón para la emisión de aire, colocando un quemador
circular frente a la hélice, de modo que cuando el aire entra se calienta.
Para que el sistema funcione correctamente es necesario colocar
recirculadores de aire internos dirigidos hacia las aberturas de escape en
los extremos del galpón.
El flujo de aire producido por un sistema de presión positiva es menos
uniforme y regular que los que producen los sistemas de presión negativa.
Este tipo de sistemas de ventilación se usa en zonas que son muy frías.
3.3.1 . Factores Que Condicionan El Ambiente: Los factores que intervienen
en el control ambiental son 4:
Temperatura ambiente.
Humedad relativa.
Renovación de oxigeno.
Gases nocivos.
14
3.3.1.1 Temperatura óptima: La temperatura apropiada que se
debe conservar dentro del galpón es entre los 24 ºC a los 28 ºC.
Tanto en invierno como en verano el control de la ventilación
permite mantener la temperatura dentro de la zona de
termoneutralidad.
Las temperaturas muy altas o muy bajas no sólo reducen el
crecimiento sino que pueden llegar a causar la muerte.
3.3.1.2 La Calefacción: Para la calefacción se utilizan los tubos
radiantes son módulos compactos que irradian calor directamente. Se
emplean habitualmente para calentar naves industriales, talleres,
almacenes, locales comerciales, muelles de carga, etc.
Los tubos radiantes calientan de la misma forma que el sol calienta
la tierra, con rayos infrarrojos.
Básicamente un tubo radiante esta constituido por un quemador de
gas (gas natural, G.P.L., gas ciudad, biogás, etc.) conectado a un
tubo emitente de acero recto o acodado en U, en cuyo interior se
produce la combustión de un componente gaseoso portando a la
superficie externa a una temperatura max de 400-450 °C (media de
350°C aprox.).
En el otro extremo del tubo se encuentra un aspirador de humos, que
fuerza a los gases calientes provenientes de la combustión a circular
por el interior del tubo. Los humos y demás productos de la
combustión se evacúan al exterior gracias al aspirador.
El tubo radiante está cubierto en toda su longitud (6, 9, 12 m.) de una
superficie especular en acero inoxidable o aluminio, cuya tarea es
reflectar hacia el suelo la radiación térmica infrarroja emitida por el
propio tubo. Dicha superficie puede estar dotada de un aislamiento
en lana de roca sobre la parte superior.
Ahorro en consumo de combustible
15
El porcentaje de ahorro depende de la tipología de la estructura a
calentar y por término medio es superior al 30%, aunque podemos
decir que en ciertos casos, en particular en naves de gran altura,
puede llegar al 50%.
Concentración del calor en el suelo
Tal y como hemos expuesto anteriormente, el calor se genera y se
mantiene a nivel del suelo, la estratificación es muy reducida en
comparación con otros sistemas de calefacción, así mismo como la
temperatura en el techo es inferior, se reducen las perdidas de calor
por el techo.
Figura 3.3 Calefaccion por tubos radiantes
Fuente: http://www.euro-cobil.com/Vradiante.PDF
3.3.2 Humedad Óptima: La humedad relativa óptima generalmente está
ubicada entre el 50% y el 70%. El problema más común es el exceso de
humedad tanto en el invierno, presentando camas húmedas, producción de
amoníaco, etc. como en el verano, evitando el intercambio de calor por
jadeo de las aves. En cualquiera de los dos casos, la ventilación es el único
medio práctico de reducir la humedad.
Si bien es posible en épocas de invierno solucionar parte del problema de
la humedad en la cama mediante la calefacción, el método más barato es el
de conseguir una buena ventilación.
16
3.3.3 Renovación De Oxígeno: Cuando las aves respiran, extraen
oxígeno del aire y le devuelven mediante la respiración agua al ambiente.
Se debe por lo tanto introducir aire fresco para reponer el oxígeno que las
aves están consumiendo.
En invierno se calcula que debe existir una renovación de aire de 1 m3/h
por Kg. de carne viva para reponer el oxígeno consumido por las aves;
mientras que en el verano se consideran 5 m3/h por kg. de carne viva para
dicha reposición.
3.3.4 Eliminación De Gases Nocivos: Asimismo la introducción de aire
fresco para reponer oxígeno también elimina otro tipo de gases nocivos
para el animal, principalmente anhídrido carbónico y amoníaco. La
producción de anhídrido carbónico si bien es un gas que puede llegar a ser
letal para los animales, es en bajas cantidades, por lo cual con una
ventilación de muy poco volumen ya nos estaremos asegurando la
eliminación del mismo.
Estos son los cuatro factores principales que cualquier ambiente
controlado debe tener en cuenta. Cualquiera de ellos que no esté en los
parámetros adecuados puede ocasionar problemas a la crianza.
3.4 Agua: Las aves deben tener acceso al agua potable y limpia en todo
momento. Un pollo adulto consume entre 150 y 200 ml de agua por día en
condiciones comunes, el consumo de agua varía según la naturaleza del alimento,
la temperatura, la humedad y la actividad de las aves. En los días calurosos, los
pollos consumen más o menos doble cantidad de agua que en condiciones
normales de temperatura.
Se puede estimar que para este proyecto se debe calcular 300 ml de consumo
diario para un pollo adulto, considerando las condiciones de clima cálido.
17
Para el suministro de el agua a los pollos se implementaran bebederos de niple
(sistemas cerrados) hay dos clases de bebederos de niple comúnmente utilizados:
3.4.1 Bebederos De Niple De Alto Flujo: operan con un flujo de 80 a
90 ml/min (2,7 a 3 fl. oz/min), estos bebederos mantienen una gota de agua
al final del niple y poseen una copa que atrapa excesos de agua que puedan
filtrar por el niple. Generalmente se recomiendan 12 aves por cada niple de
alto flujo.
3.4.2 Bebederos De Niple De Bajo Flujo: operan con un flujo de 50 a
60 ml/min (1,7 a 2 fl. oz/min), estos bebederos generalmente no tienen
copas y la presión se ajusta para cumplir con los requerimientos de las
aves. Generalmente se recomiendan 10 aves por cada niple de bajo flujo.
3.4.3 Recomendaciones De Manejo: Debido a que consumo de agua y
alimento están altamente correlacionados, el uso de medidores de agua
para monitorear el consumo de agua es una forma excelente de estimar el
consumo de alimento. para asegurar un adecuado flujo, el tamaño de los
medidores de agua debe estar en relación con el tamaño de las cañerías de
abastecimiento de agua. el consumo de agua debe evaluarse todos los días
a la misma hora para hacer una correcta evaluación de las tendencias de
rendimientos generales y bienestar animal. cambios en el consumo de agua
deben ser investigados debido a que esto puede indicar un problema de
fuga de agua, un problema sanitario de las aves o un problema con
relacionado con la alimentación de las aves. normalmente una baja en el
consumo de agua es el primer indicador de un problema en el lote.
Figura 3.4. Bebedero De Niple
18
Fuente: http://www.casp.com.br
Figura 3.5 Galpón Con Bebederos De Niple
Fuente: http://www.jat.com.mx
3.3 Definición de Conceptos Básico:
3.3.1 Sensor Lm35: El LM35 es un sensor de temperatura con una precisión calibrada de 1ºC y un rango que abarca desde -55º a +150ºC. El sensor se presenta en diferentes encapsulados pero el mas común es el to-92 de igual forma que un típico transistor con 3 patas, dos de ellas para alimentarlo y la tercera nos entrega un valor de tensión proporcional a la temperatura medida por el dispositivo.
La salida es lineal y equivale a 10mV/ºC por lo tanto:
+1500mV = 150ºC +250mV = 25ºC
-550mV = -55ºC
Figura 3.6 Sensor De Temperatura lm35
19
Fuente: www.ucontrol.com.ar/wiki/images/b/bb/LM35_2.jpg
3.3.2 Sistema HMI/SCADA:
HMI (Human Machine Interface) se define como un panel a través del cual el operador es capaz de controlar la maquinaria y ver diferentes procesos en una planta.
SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) es un sistema completo que incluye HMIs y además es capaz de registrar datos, generar alarmas y administrar un sistema de control distribuido a través de una red de hardware (usualmente PLCs y PACs)
Figura 3.7 Sistema HMI/SCADA
Fuente: National Instrument
3.3.4 Componentes De Un Sistema Scada:
20
Múltiples Unidades de Terminal Remota: Se conectan al equipo físico. Leen los datos de un interruptor o válvula, o mediciones como temperatura, flujo, o presión. Pueden realizar control automatizado. Estación Maestra / Computadoras HMI: Presenta la información al operador. Incluye monitoreo, control de lazo abierto, generación de alarmas, registro de datos, históricos, seguridad. Infraestructura de Comunicación: Medio físico que conecta a las diferentes terminales remotas y las estaciones en el sistema.
3.3.5 Definición de la Comunicación:
Un servidor es una aplicación que se comunica y administra dispositivos de entrada/salida como PLCs, unidades remotas de E/S, y dispositivos de adquisición de datos (DAQ).
I/O Servers: Permiten la comunicación con diferentes dispositivos en la red: Servidores OPC Dispositivos Modbus (maestro o esclavo) Servidores a la medida
3.3.5 OPC: OLE for Process Control Estándar abierto de la industria para comunicación con PLCs y otros dispositivos. La arquitectura cliente-servidor permite a los paquetes HMI “hablar” con diferentes PLCs.
Figua 3.8 Opc
Fuente: http://fondosdibujosanimados.com.es/wallpaper/opc/
3.3.6 Microcontrolador: es un circuito integrado chip que incluye en su
interior las tres unidades funcionales de una computadora: unidad central
de procesamiento y unidades E/S (entrada y salida).
21
Figura 3.9 Microcontrolador
Fuente: http://microcontroladores-e.galeon.com/
3.3.7 Norma RS232: La Norma RS-232 fue definida para conectar
un ordenador a un modem. Además de transmitirse los datos de una
forma serie asíncrona son necesarias una serie de señales adicionales,
que se definen en la norma. Las tension empleadas están comprendidas
entre +15/-15 voltios.
3.3.8 Conexión de un microcontrolador al puerto serie del PC: Para
conectar el PC a un microcontrolador por el puerto serie se utilizan las
señales Tx, Rx y GND. El PC utiliza la norma RS232, por lo que los
niveles de tensión de los pines están comprendidos entre +15 y -15 voltios.
Los microcontroladores normalmente trabajan con niveles TTL (0-5v). Es
necesario por tanto intercalar un circuito que adapte los niveles:
Figura 3.8 Comunicación Pc - Microcontrolador
Fuente: http://www.doc-diy.net/electronics/rs232plug/
22
3.3.9 El conector DB9 del PC: En los PCs hay conectores DB9 macho,
de 9 pines, por el que se conectan los dispositivos al puerto serie. Los
conectores hembra que se enchufan tienen una colocación de pines
diferente, de manera que se conectan el pin 1 del macho con el pin 1 del
hembra, el pin2 con el 2, etc...
Figura 3.9 Conector db9
Fuente: http://josebitabakio.wikispaces.com/Practica+1
La información asociada a cada uno de los pines es la siguiente:
Pin 1 CD detección de portadora
Pin 2 RXD recepción de datos
Pin 3 TXD Transmisión de datos
Pin 4 DTR Terminal de datos lista
Pin 5 GND Nivel de Tierra
Pin 6 DSR Fijación de datos lista
Pin 7 RTS Requerimiento de envió
23
Pin 8 CTS Borrar para envió
Pin 9 RI Indicador de Llamada
3.3.10 El chip MAX 232: Este chip permite adaptar los niveles RS232 y TTL,
permitiendo conectar un PC con un microcontrolador. Sólo es necesario este chip y 4
condensadores electrolíticos de 22 micro-faradios. El esquema es el siguiente:
Figura 3.10 Conexión de maxim 232
Fuente: http://www.electro-tech-online.com
3.3.11 Sistema Hidroneumático: Se denomina así a un equipo
constituido básicamente por un tanque herméticamente cerrado en el cual
se almacena agua y aire a presión con valores convenientes para su
distribución y utilización en una red sanitaria o de riego.
El aire a presión actúa como elemento elástico (resorte) impulsando la
salida del agua contenida en el tanque conforme a los requerimientos de un
consumo que se alimenta desde el mismo.
24
Como consecuencia de la salida del agua contenida en el tanque disminuye
la presión interior en el mismo hasta que un proceso de inyección de agua
repone la consumida llevando la presión a un nuevo valor y cerrando un
ciclo. Si se agrega una bomba para inyectar agua en el tanque queda
configurado el funcionamiento del sistema hidroneumático.
25
CAPITULO IV
MARCO METODOLÓGICO.
La investigación científica, ha sido definida como “un proceso metódico y
sistemático dirigido a la solución de problemas o preguntas científicas, mediante
la producción de nuevos conocimientos, los cuales constituyen la solución o
respuesta a tales interrogantes” (Arias, 2006) (p.22).
4.1 Enfoque Metodológico: Según Arias. (2006) (p.23) la investigación
puede ser clasificada empleando diversos criterios, tales como el nivel, el diseño
y/o el propósito de la misma, afirmando además que “independientemente de su
clasificación todos son tipos de investigación, y al no ser excluyentes, un estudio
puede ubicarse en mas de una clase.
En este orden de ideas, se tiene que “el nivel de investigación se refiere al grado
de profundidad con que se aborda un fenómeno u objeto de estudio”. Así, una
investigación clasificada según el nivel podría ser exploratoria, descriptiva o
explicativa.
Dado que para el desarrollo del presente trabajo de investigación se observan y
cuantifican las situaciones a través de la descripción exacta de las actividades,
objetos y procesos, se considera que según el nivel es de tipo descriptiva, la cual
“consiste en la caracterización de un hecho, fenómeno, individuo o grupo, con el
fin de establecer su estructura o conocimiento” (Arias, 2006) (p.24).
Cada tipo de investigación enfoca un estudio de manera diferente, permitiendo
revelar de manera inmediata la intención de quien lo realiza. Así, desde el punto
de vista del Diseño de la investigación, el presente trabajo se considera de campo,
ya que “consiste en la recolección de datos directamente de los sujetos
investigados, o de la realidad donde ocurren lo hechos, datos primarios sin
manipular o controlar variable alguna, es decir el investigador obtiene la
información pero no altera las condiciones existentes.” (Arias, 2006) ( p.31)
26
Por otro lado, la presente investigación se enmarca también dentro de la definición
documental, la cual es definida por (Arias, 2006) (p.27) como “un proceso basado
en la búsqueda, recuperación, análisis, crítica e interpretación de datos
secundarios”, ya que se apoya en información extraída de textos impresos y
fuentes electrónicas que refuerzan los conocimientos teórico-prácticos requeridos
para el desarrollo de la investigación.
4.2 Tipo de Proyecto:
Plan de acción:
Tabla 2.1: Plan de acción
TiempoActividad
Semanas (¿Cuándo?)Octubre Noviembre Diciembre Enero Febrero Marzo Abril1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
Encuentro con representantes del concejo comunal del sectorDocumentación bibliográfica, normativas sobre redes de distribución y alumbrado PublicoAsesoría técnica profesional (Corpoelec)Estudio de carga Y diagnosticar el estado del alumbrado público de la comunidadRealización del diseño del proyectoCalculo del material más idóneo en cuanto al costo, durabilidad, maniobrabilidad.
27
Recurso financiero, humano, y de tiempo.
Realización de todo el proyectoEntrega del proyecto al concejo comunalSolicitud de los recursos.Ejecución del proyecto una vez presupuestado.
Tabla 2 Recursos materiales y responsables
Actividad Recurso Responsable
Redistribución de cargas del sector Recurso humano propio.
Proponentes del proyecto.
Reemplazar la cantidad de luminarias fuera de servicio. Recurso humano propio.
Proponentes del proyecto.
Solucionar las causas de la falla del sistema de alumbrado.
Recurso humano herramienta y equipos
propios.Proponentes del proyecto.
Calcular el material más idóneo en cuanto a costo, durabilidad, maniobralidad.
Recurso humano herramienta y equipos
propios.Proponentes del proyecto.
Buscar el recurso financiero, humano, y de tiempo.
Recurso humano herramienta y equipos
propios.Proponentes del proyecto.
Ejecución del proyecto luego de ser presupuestado
Recursos financieros otorgados a la comuna,
Recurso humano herramienta y equipos
propios.
Consejo comunal, proponentes del proyecto.
28