trabajo profesional de ingeniería electrónica (66.99 )

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TRABAJO PROFESIONAL DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA (66.99) Aparato para Ensayos de Encaminamiento Eléctrico FACULTAD DE INGENIERÍA DE LA UBA Profesora: Ing. Mónica Nitoli Alumnos: Astudilla, Cristian Gastón Kadi Baquedano, Luis Ignacio Piaggio, Nicolás

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Trabajo Profesional de Ingeniería Electrónica (66.99 ). Aparato para Ensayos de Encaminamiento Eléctrico. Profesora: I ng. M ónica Nitoli Alumnos: Astudilla, Cristian Gastón Kadi Baquedano, Luis Ignacio Piaggio, Nicolás. INTRODUCCIÓN. DEFINICIÓN. ¿Qué es?. - PowerPoint PPT Presentation

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Page 1: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

TRABAJO PROFESIONAL DE INGENIERÍAELECTRÓNICA (66.99)

Aparato para Ensayos de

EncaminamientoEléctrico

FACULTAD DE INGENIERÍA DE LA UBA

Profesora: Ing. Mónica Nitoli

Alumnos: Astudilla, Cristian GastónKadi Baquedano, Luis IgnacioPiaggio, Nicolás

Page 2: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

INTRODUCCIÓN

Page 3: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

DEFINICIÓN

Astudilla-Kadi-Piaggio

ENCAMINAMIENTO ELECTRICO

Degradación Irreversible

¿Qué es?

¿Dónde se

produce?

Superficie de un material

aislante

¿Cómo se

presenta?

Surcos

¿En qué superficies

ocurre?Contacto con el

aire

De contacto entre distintos

materiales

¿Relevancia?

Ámbito de la seguridad eléctrica

IEC60112

Metodología

de Ensayo

¿En que condicione

s?

Todo aquel expuesto a suciedad y

humedad

Page 4: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

CASO ACTUAL

Astudilla-Kadi-Piaggio

Caso reciente

Page 5: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

IEC 60112

Astudilla-Kadi-Piaggio

Objetivo Determinación del CTI de un material Aislante

Material no Apto

Material Aislante Material Apto

Fuerza sobre Material

Aplicación de Tensión

Intervalo de Goteo

Ensayo Dosificación

Ocurrencia de Encaminamiento

Eléctrico

Page 6: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

ÁMBITO DE SEGURIDAD ELECTRICA

Astudilla-Kadi-Piaggio

NORMAS IEC / IRAM

IEC 60065 / IRAM 4029

IEC 60335 / IRAM 2092

IEC 60112

IEC 60950

IEC 60745

Page 7: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

ÁMBITO DE SEGURIDAD ELECTRICA

Astudilla-Kadi-Piaggio

NORMAS IEC / IRAM

IEC 61029

IEC 61558

IEC 61010

IEC 60112

IEC 60598

Page 8: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

EJEMPLO

Astudilla-Kadi-Piaggio

IEC 60335-1: Seguridad Eléctrica en Electrodomésticos y similares

Riegos Eléctricos

Riesgos Térmicos

Riesgos Mecánicos

Tipos de Riegos

Cap. 29 – Aislación sólida , distancia en aire y en superficie

Grupo I: CTI > 600 Grupo II: 600 >CTI > 400Grupo IIIa: 400 >CTI > 175Grupo IIIb: 175 >CTI > 100

IEC60112

Page 9: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

Astudilla-Kadi-Piaggio

NECESIDAD A CUBRIR

Laboratorios acreditados

Empresas

Cumplimiento de

Requisitos de

Seguridad Eléctrica

RES 92/98

Page 10: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

Astudilla-Kadi-Piaggio

NECESIDAD PARTICULAR

DespuésAntes

Modernización de equipo

Page 11: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

ANALISIS DE MERCADOANALISIS DE MERCADO

Page 12: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

Astudilla-Kadi-Piaggio

MERCADO OBJETIVO

Laboratoriosacreditados

Optimización tiempos de desarrollo

Empresas Costos

Validación de nuevos materiales

Ampliación de normas acreditadas

Costos

Modernización de equipos

Page 13: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

Astudilla-Kadi-Piaggio

LABORATORIOS ACREDITADOS

Page 14: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

Astudilla-Kadi-Piaggio

EMPRESAS FABRICANTES

El dorado SA

Conductores Rosario SH

MetalGrab SRL

Page 15: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

Astudilla-Kadi-Piaggio

OBJETIVOS

Potenciales clientes = 200

Objetivo : 20 % del mercado

Ciclo de Vida : 10 Años

Page 16: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

Astudilla-Kadi-Piaggio

COMPETENCIA NACIONAL

1 – Laboratorio Consultar [Rosario]: ENCAMINAMIENTO ELECTRICO - TRACKING TEST - SAD 9000 E

2 - Seguridad Eléctric [Santa Fe] Tracking Index Test Apparatus 2009

Page 17: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

Astudilla-Kadi-Piaggio

COMPETENCIA INTERNACIONAL

3 - Prolific Engineer [India]: PROLIFIC Tracking Index Apparatus

4 - Lumentronics [India]:LUMETRONCTI-01 Comparative Tracking Index Apparatus

Page 18: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

Astudilla-Kadi-Piaggio

PATENTES

1 – 19802 – 1995

¿comercializar?

¿derechos de exclusividad?

Page 19: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

Astudilla-Kadi-Piaggio

CASA DE CALIDAD

Page 20: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

Astudilla-Kadi-Piaggio

CASA DE CALIDAD

Económico Seguridad Interactividad Presentación Bajo consumo Garantía Normativa

Requerimientos del cliente

Precio Máxima tensión Control tensión de salida Cantidad de gotas Intervalo de gotas Volumen de gotas Altura de goteo Protección de corriente Corte de corriente Carga sobre cada electrodo Distancia entre electrodos Tensión de alimentación Fusible de protección Potencia dela fuente Dispositivos de conexión Registro de ensayo Tipo de indicadores Dispositivos de ventilación Tipos de electrodos

Requerimientos técnicos

Page 21: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

Astudilla-Kadi-Piaggio

CASA DE CALIDAD

Page 22: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

Astudilla-Kadi-Piaggio

CASA DE CALIDAD

Page 23: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

Astudilla-Kadi-Piaggio

CASA DE CALIDAD

Page 24: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

Astudilla-Kadi-Piaggio

CASA DE CALIDAD

Page 25: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

Astudilla-Kadi-Piaggio

CASA DE CALIDAD

Page 26: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

Astudilla-Kadi-Piaggio

CASA DE CALIDAD

Page 27: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

Astudilla-Kadi-Piaggio

CASA DE CALIDAD

TechoRequerimientos del cliente

Matriz de Interrelació

n

Requerimientos Técnicos Matriz de

Planeamiento

Conclusiones

Page 28: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

Astudilla-Kadi-Piaggio

ESPECIFICACIONES

Page 29: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

APORTE DE NUESTRO PRODUCTO

Astudilla-Kadi-Piaggio

Bajo Costo

Automatizado

Condiciones de Ensayo Parametrizables

Adaptable

Page 30: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

ANÁLISIS DE FACTIBILIDAD

Page 31: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

PLANIFICACIÓN Y PROGRAMACIÓN

Page 32: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

Astudilla-Kadi-Piaggio

FACTIBILIDAD DE TIEMPOSN

º TareaTiempo

optimista[día] (a)

Tiempo más probable[día] (m)

Tiempo pesimista [día] (b)

E VarTareas previas

1 Búsqueda de información 5 7 10 7.17 0.694 -2 Análisis de la información 4 5 7 5.17 0.250 13 Propuesta del producto 3 5 7 5.00 0.444 24 Determinación de las especificaciones 2 3 5 3.17 0.250 35 Análisis de Factibilidad Tecnológica 15 17 25 18.00 2.778 46 Análisis de Factibilidad económica y de

tiempos 10 15 20 15.00 2.778 47 Análisis de la Factibilidad Legal 10 15 20 15.00 2.778 48 Comienzo de la Documentación del

Producto 1 1 1 1.00 0.000 5-6-79 Diagrama general de bloques funcionales 3 5 8 5.17 0.694 810 Análisis de Valor 3 5 8 5.17 0.694 911 Elección de una solución para cada bloque

funcional 5 10 15 10.00 2.778 1012 Diseño de cada bloque funcional 15 20 40 22.50 17.361 1113 Diseño del esquemático del circuito del

bloque funcional I 1 2 3 2.00 0.111 12

14 Selección de los componentes del bloque funcional I 1 3 4 2.83 0.250 13

15 Diseño del circuito impreso del bloque funcional I 1 3 4 2.83 0.250 14

16 Adquisición de componentes del bloque funcional I 1 2 3 2.00 0.111 15

17 Ensayo de bloque funcional I 1 2 3 2.00 0.111 1618 Armado del circuito electrónico del bloque

funcional I 1 2 3 2.00 0.111 17

19 Diseño del esquemático del circuito del bloque funcional II 3 4 7 4.33 0.444 12

20 Selección de los componentes del bloque funcional II 3 4 5 4.00 0.111 19

21 Diseño del circuito impreso del bloque funcional II 3 4 5 4.00 0.111 20

22 Adquisición de componentes del bloque funcional II 1 2 4 2.17 0.250 21

23 Armado del circuito electrónico del bloque funcional II 2 3 4 3.00 0.111 22

24 Ensayo de bloque funcional II 4 5 7 5.17 0.250 2325 Diseño del esquemático del circuito del

bloque funcional III 2 3 6 3.33 0.444 12

26 Selección de los componentes del bloque funcional III 2 3 4 3.00 0.111 25

27 Diseño del circuito impreso del bloque funcional III 2 3 4 3.00 0.111 26

28 Adquisición de componentes del bloque funcional III 1 2 4 2.17 0.250 27

29 Armado del circuito electrónico del bloque funcional III 2 3 5 3.17 0.250 28

30 Ensayo de bloque funcional III 2 3 4 3.00 0.111 2931 Diseño del esquemático del circuito del

bloque funcional IV 3 4 5 4.00 0.111 12

Nº Tarea

Tiempo optimista[día] (a)

Tiempo más probable[día] (m)

Tiempo pesimista [día] (b)

E Var Tareas previas

32 Selección de los componentes del bloque funcional IV 3 4 5 4.00 0.111 31

33 Diseño del circuito impreso del bloque funcional IV 3 4 5 4.00 0.111 32

34 Adquisición de componentes del bloque funcional IV 1 2 3 2.00 0.111 33

35 Armado del circuito electrónico del bloque funcional IV 2 3 4 3.00 0.111 34

36 Ensayo de bloque funcional IV 2 3 4 3.00 0.111 3537 Diseño del esquemático del circuito del

bloque funcional V 3 4 5 4.00 0.111 12

38 Selección de los componentes del bloque funcional V 3 4 5 4.00 0.111 37

39 Diseño del circuito impreso del bloque funcional V 3 4 5 4.00 0.111 38

40 Adquisición de componentes del bloque funcional V 1 2 3 2.00 0.111 39

41 Armado del circuito electrónico del bloque funcional V 2 3 4 3.00 0.111 40

42 Ensayo de bloque funcional V 2 3 4 3.00 0.111 4143 Diseño del esquemático del circuito del

bloque funcional VI 5 7 9 7.00 0.444 12

44 Selección de los componentes del bloque funcional VI 4 5 7 5.17 0.250 43

45 Diseño del circuito impreso del bloque funcional VI 2 3 5 3.17 0.250 44

46 Adquisición de componentes del bloque funcional VI 4 5 7 5.17 0.250 45

47 Armado del circuito electrónico del bloque funcional VI 4 5 7 5.17 0.250 46

48 Ensayo de bloque funcional VI 3 4 6 4.17 0.250 4749 Diseño del esquemático del circuito del

bloque funcional VII 1 2 3 2.00 0.111 12

50 Selección de los componentes del bloque funcional VII 1 2 3 2.00 0.111 49

51 Diseño del circuito impreso del bloque funcional VII 1 2 3 2.00 0.111 50

52 Adquisición de componentes del bloque funcional VII 1 2 3 2.00 0.111 51

53 Armado del circuito electrónico del bloque funcional VII 1 2 3 2.00 0.111 52

54 Ensayo de bloque funcional VII 3 4 6 4.17 0.250 53

55 Diseño del gabinete 8 10 15 10.50 1.36118-24-30 36-

42 48-5456 Adquisición de componentes generales 8 10 15 10.50 1.361 5557 Armado del prototipo 12 15 20 15.33 1.778 5658 Ensayo del prototipo 4 5 7 5.17 0.250 5759 Optimización y corrección de errores 12 15 20 15.33 1.778 5860 Determinación de especificaciones 3 5 6 4.83 0.250 59

61 Finalización de la documentación 132 132 132132.0

0 0.000 8

Page 33: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

Astudilla-Kadi-Piaggio

PERT

176

21 caminos

Page 34: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

150 a

155

155 a

160

160 a

165

165 a

170

170 a

175

175 a

180

180 a

185

185 a

190

190 a

195

195 a

200

200 a

205

205 a

210

210 a

215

215 a

220

220 a

225

225 a

230

05

101520253035404550

Intervalos de duración [días]

Can

tid

ad d

e re

pet

icio

nes

Astudilla-Kadi-Piaggio

CAMINO CRÍTICO

Histograma del camino Crítico por

Monte Carlo

Simulación por Monte

Carlo

Valores del Camino Crítico

Promedio 190 días

Varianza 122 días2

Desvío Standard

11 días

NroCamino

Ocurrencia como Camino Crítico

Porcentaje

2 1 0,5 %6 177 88,5 %12 22 11 %

resto 0 0 %

Page 35: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

FACTIBILIDAD ECONÓMICA

Page 36: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

Astudilla-Kadi-Piaggio

FACTIBILIDAD ECONÓMICA - COSTOS

Costos de DesarrolloValor Cantidad Meses Total

Grupo de desarrollo $4.500 2 8 $72.000 Gastos fijos $150 - 8 $1.200 Gastos adicionales $150 - 8 $1.200 Equipamiento $5.000 - - $5.000 Gastos Certificadoras $4.500 1 - $4.500

Total $83.900

Costos de MarketingValor Cantidad Meses Total

Grupo de publicidad $2.000 1 2 $4.000 Gastos adicionales $150 - 2 $300 Desarrollo pagina web $2.000 1 - $2.000

Total $6.300

Costos de ProducciónPreserie A

Valor Cantidad Meses TotalMateria prima $4.500 20 - $90.000 Ensamble $2.500 1 2 $5.000

Total $95.000Serie B

Valor Cantidad Meses TotalMateria prima $4.500 20 - $90.000 Ensamble $2.500 1 2 $5.000

Total $95.000

Inversión InicialCostos de Desarrollo $83.900Costos de Marketing $6.300Costos de Producción – Preserie A $95.000

Total $185.200

Información de Producto

Precio de Venta $30.000

Ciclo de Vida de Producto 10 años

Costo de Producción [x Unidad] $4.500

Inversión Inicial $185.200

Costo de Producción – Preserie B $95.000

Interés Bancario por Préstamo 13 %

Page 37: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

Astudilla-Kadi-Piaggio

FACTIBILIDAD ECONÓMICA

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11-$5,000

$195,000

$395,000

$595,000

$795,000

$995,000

$1,195,000

$1,395,000

Evaluación de Costos

Costos Fijos AcumulativosCostos Variables AcumulativosCostos Totales AcumulativosVentas Acumulativas

Tiempo [años]

Co

sto

[$]

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 110

1

2

3

4

5

6

7Unidades vendidas

Periodo [Años]

Un

ida

d

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

-$300,000

-$200,000

-$100,000

$0

$100,000

$200,000

$300,000

$400,000

$500,000

$600,000

Beneficio del Proyecto

T=0 T=0,13 T=TIR

Tiempo [años]

Flu

jo d

e C

aja

[$]

Page 38: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

Astudilla-Kadi-Piaggio

RESUMEN

Resultados

Precio de Venta $30.000

Tiempo de Vida de Producto 10 años

VAN $203.942

Tiempo de Retorno de la Inversión

3,2 años

Tasa Interna de Retorno 37%

Relación Costo Beneficio Neto 1,43

Relación Costo Beneficio Bruto 0,43

Page 39: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

ANALISIS DE MERCADOINGENIERÍA DE DETALLE

Page 40: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

Astudilla-Kadi-Piaggio

DIAGRAMA GENERAL DE BLOQUES DEL EQUIPO

SISTEMA DE CONTROL

Sistema de establecimiento de fuerza sobre los electrodos

Sistema de alta tensión

Sistema de posicionamiento de muestra

Sistema de goteo

Sistema de ventilación

Interfaz gráfica

Page 41: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

Astudilla-Kadi-Piaggio

Diagrama Funcional del Equipo

Sensor de Posición

de Plataform

a

Sistema de Control

Fuente de Alimentació

n

Drivers de Potencia de Motores de Plataforma

Sistema de Posicionamiento de Muestra

Sensor de gota

Sistema de Goteo

Drivers de Potencia de Motores de

Jeringa

Interfaz

gráfica

Sensor de Fuerza

Sistema de Establecimiento de Fuerza sobre los Electrodos

Interfaz Grafica

Comunicación con PC

Puente H

Sistema de medición de

Corriente

Sistema de medición de

TensiónFiltro

Drivers de Potencia de Motores de Ventilación

Sistema de Ventilación

Sistema de Alta Tensión

Driver de Control de Alta Tensión

SISTEMA DE ALIMENTACION DE

ALTA TENSIÓN

Page 42: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

DFMEA – Optimización de DiseñoFalla Acción Preventiva RPN

inicialRPN final

Sistema de alimentación de baja tensión

Disipación insuficienteConvección forzada - Disipador de mayor

capacidad/dimensión200 75

Corriente de salida insuficiente Regulador de mayor capacidad 200 75

Sistema de posicionamiento de muestraDestrucción de los inductores del

motorColocación de Fusibles de rápida acción 120 25

Sistema de goteoDestrucción de los inductores del

motorColocación de Fusibles de rápida acción 120 25

Sistema de alta tensión

Error en el cálculo de disipaciónConvección forzada - Disipador de mayor

capacidad/dimensión200 75

Error en el dimensionamiento de la corriente máxima a suministrar

Utilización de Mosfet de mayor capacidad de corriente 200 75

Interfaz gráfica (HMI)

Protocolo de comunicación erróneoÚnica configuración en las velocidades sin posibilidad de

cambio120 25

Falla en la interfaz del usuario para el ingreso de valores

Chequeo de continuidad del conexionado 120 25

Interconexión dañada entre el equipo y la PC

Chequeo de continuidad del conexionado 120 25

Interconexión incorrecta entre la interfaz y el equipo

Chequeo de continuidad del conexionado 120 25

Incorrecto ingreso de parámetros al Display

Utilización de ingreso de parámetros mediante procedimientos sencillos y rápidos

120 75

Sistema de ControlSoftware de programación incorrecto Chequeo de versión de software correcta 120 25

Interconexión incorrecta entre los distintos módulos al microcontrolador

Chequeo de continuidad del conexionado 120 25Astudilla-Kadi-Piaggio

Page 43: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

ANALISIS DE MERCADOCONSTRUCCIÓN DEL PROTOTIPO

Page 44: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

Astudilla-Kadi-Piaggio

HERRAMIENTAS DE DESARROLLO

HARDWAREAltium

Summer

Facilidades

Exportación de Gerbers y condiciones de Fabricación

Inserción de componentes 3D

Diseños de Esquemáticos y PCB

Análisis de Interferencia de Objetos dentro de PCB

SOFTWARE ASOCIADO

AVR Studio

Facilidades

Programación en C

Compilador en C y Análisis paso a paso por instrucción

Exportación de objetos para programas de Simulación

SIMULACION HW y SW

Page 45: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

Astudilla-Kadi-Piaggio

HARDWARE – Fuente de baja tensión

Fuente de Alimentació

n

Page 46: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

Astudilla-Kadi-Piaggio

HARDWARE – Drivers Potencia de motores

Drivers de Potencia de Motores de

Varilla y Plataforma

Page 47: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

Astudilla-Kadi-Piaggio

HARDWARE – Medición de fuerzaMedición de

Fuerza sobre los Electrodos

Page 48: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

Astudilla-Kadi-Piaggio

HARDWARE – Comunicación PC

Comunicación con PC

Page 49: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

Astudilla-Kadi-Piaggio

HARDWARE – Placa ControlSistema de

Control

Page 50: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

Astudilla-Kadi-Piaggio

EVOLUCIÓN DEL HARDWARE

Page 51: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

Astudilla-Kadi-Piaggio

PCB– Placa Principal

Bottom Layer

Top Layer

Page 52: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

Astudilla-Kadi-Piaggio

HARDWARE – Sistema de Alta tensión

Puente H

Sistema de Control de

Alta Tensión

Page 53: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

Astudilla-Kadi-Piaggio

PCB– Alta Tensión

Bottom Layer

Page 54: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

Astudilla-Kadi-Piaggio

PCB– Placas Adicionales

Filtro Interconexión Baja Tensión Interconexión Sensores

Interconexión EntradaComunicación PC

Page 55: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

Astudilla-Kadi-Piaggio

DISEÑO MECANICO DEL GABINETE

HERRAMIENTA DE DESARROLLO

SolidWorks

Facilidades

Análisis de Interferencia entre Objetos Mecánicos

Análisis de Esfuerzos y Deformación Mecánicos

Planos de Construcción

Análisis de Interferencia de Objetos dentro de PCB

Page 56: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

Astudilla-Kadi-Piaggio

MONTAJE DE PCB EN GABINETE

Interconexión Sensores

Placa Principal

Placa Alta Tensión

Interconexión Baja Tensión

Placa Comunicación

Placa Filtro

Interconexión Entrada

Page 57: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

Astudilla-Kadi-Piaggio

SOFTWARE PC

HERRAMIENTA DE DESARROLLO

NETBEANS 6.8

Facilidades

Desarrollo en JAVA - Multiplataforma

Utilización de Librerías Multiplataforma

Desarrollo de Interfaz HMI en Menor Tiempo

Page 58: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

Astudilla-Kadi-Piaggio

SOFTWARE PC

Page 59: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

Astudilla-Kadi-Piaggio

VALIDACIÓN DEL PROTOTIPO

Validación del hardware

Sistema de Alta Tensión

Plan y Protocolos especiales de Medición

Sistema de Control

Sistema de Comunicaciones

Sistema de Alimentación

Sistema de Procesamiento

Sistema de Referencias

Sistema de Medición

Sistema de Motores

Sistema de Visualización

Sistema de Alimentación

Sistema de Aislación de

Señales

Sistema de Conmutación

Señal Conmutada

Señal Filtrada

Page 60: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

Astudilla-Kadi-Piaggio

VALIDACIÓN DEL PROTOTIPO

Sistema de Alta Tensión

Parámetros a Medir Valor Nominal Valor Medido

Verificación de Alimentación de Baja TensiónResistencia 15V / DGNDB > 10 KΩ 43 KΩ ± 1 %Resistencia DGNDB / DGNDA > 1MΩ >2 MΩ ± 1 %

Tensión 15V 15 V ± 10% 15.10 V ± 1%Verificación de Alimentación de Alta Tensión

Resistencia 311 VDC / DGNDB > 10 KΩ 43 KΩ ± 1 %

Resistencia 311 VDC / AGND > 1MΩ >2 MΩ ± 1 %

Resistencia 311 VDC / 15V > 10 KΩ 20 KΩ ± 1 %Tensión 311 VDC 311VDC 308 VDC ± 1%

Verificación del Opto acoplamientoSalida de Optoacoplador 1 10 mseg 10 msegSalida de Optoacoplador 2 10 mseg 10 msegSalida de Optoacoplador 3 10 mseg 10 msegSalida de Optoacoplador 4 10 mseg 10 msegSalida de Optoacoplador 5 10 mseg 10 mseg

Señal de Conmutación de Alta TensiónSeñal de Salida del Driver de Conmutación de Alta Tensión.

PWM con amplitud de 311V

PWM con amplitud de 308V

Sinusoidal de SalidaTensión de salida del Filtro 100 VAC ± 10% 98 VAC ± 1 %

Sistema de Control Completo

Parámetros a Medir Valor Nominal Valor MedidoFuente de Alimentación

Resistencia 15V / GND > 10 KΩ 43 KΩ ± 1 %Resistencia 5V / GND > 100Ω 440 Ω ± 1 %Resistencia -15V / GND > 10 KΩ 33 KΩ ± 1 %Resistencia -15V / 5V > 10 KΩ 33 KΩ ± 1 %Resistencia 15V / 5V > 10 KΩ 45 KΩ ± 1 %Tensión 15V 15 V ± 10% 15.10 V ± 1%Tensión 5V 5 V ± 10% 5.01 V ± 1%Tensión -15V - 15 V ± 10% - 14.98 V ± 1%

Verificación del Sistema de Procesamiento (Microcontrolador)Lectura de Firma 0x1E 0x94 0x07 0x1E 0x94 0x07Fusibles de Programación 0xFF 0xD9 0xE2 0xFF 0xD9 0xE2

Verificación del Sistema de Visualización (Display)Leyenda que se visualiza en la Pantalla de Display

“MODO DIAGNOSTICO”

“MODO DIAGNOSTICO”

Verificación del controlador del MotoresTiempo Activo de Señales de salida del ULN2003: O1/O2/O3/O4

10 mseg 14 mseg

Periodo de Señales de salida del ULN2003:O1/O2/O3/O4

210 mseg 256mseg

Tiempo Activo de Señales de salida del L298N: O1/O2/O3/O4

10 mseg 9.5 mseg

Periodo de Señales de salida del L298N: O1/O2/O3/O4

160 mseg 154mseg

Verificación del Sistema de Medición de Alta TensiónTensión de Salida del Conversor CA-CC del terminal de corriente al colocar 2V en el terminal de entrada de corriente.

2.16V 2.14V± 1 %

Tensión de Salida del Conversor CA-CC del terminal de tensión al colocar 2V en el terminal de entrada de tensión.

2.16V 2.14V± 1 %

Verificación del Sistema de ReferenciaTensión de Salida del LM723 3.0V 2.96V± 1 %Tensión de Referencia 1.0V 0.99V± 1 %

Verificación del Sistema Instrumental de MediciónTensión de Tara del Medidor Instrumental <200 uV 160 uVTensión del Instrumental al colocar 25 gr 205 mV 209 mVTensión del Instrumental al colocar 50 gr 330 mV 334 mVTensión del Instrumental al colocar 75 gr 455 mV 458 mVTensión del Instrumental al colocar 100 gr 580 mV 581 mVTensión del Instrumental al colocar 125 gr 705 mV 705 mV

Sistema de Comunicación SerieVisualización en el Display y la PC de lo escrito en la PC

Lo escrito Lo escrito

Sistema de Comunicación USBVisualización en el Display y la PC de lo escrito en la PC

Lo escrito Lo escrito

Page 61: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

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VALIDACIÓN DEL PROTOTIPO

Validación del software

Seguimiento de señales de

Control

Plan y Protocolos especiales de Medición

Seguimiento de Estados

Ventilación de Gases

Sistema de Ensayo (Remoto – Local)

Adquisición de parámetros de

ensayo

Resultados de Ensayo

Ensayo de Norma

Establecimiento de Fuerza sobre Muestra

Posicionamiento de Plataforma y Jeringa

Sistema de Motores

Sistema de Conmutación

Señal de Estado de Ensayo

Señal de Fallas

Seguimiento de salidas indicativas

Page 62: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

ANALISIS DE MERCADOCONFIABILIDAD Y MANTENIBILIDAD

Page 63: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

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ESTUDIO DE CONFIABILIDAD

Page 64: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

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MANTENIBILIDAD

Desarmado del equipo: 60 minIdentificación de la falla: 120 minReemplazo del componente en falla: 60 minRearmado del equipo: 60 minVerificación: 30 min TMR = 5,5 hs

Tiempo medio de reparación (TMR)

Disponibilidad (D)

Mantenimiento Correctivo

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MANTENIBILIDAD

Costo medio de reparación (CMR)

Costo medio de garantía (Cg)

Costo de mano de obra (personal calificado) = $40/horaCosto medio de componentes y materiales = $200 por equipo

CMR = 5,5 x $40 + $200 = $420

Plazo de garantía2 años

Page 66: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

Producto comercial

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Page 67: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

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EVOLUCIÓN DEL PROYECTO

Equipo en el Laboratorio

Prototipo Funcional

Producto

Page 68: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

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LO APRENDIDO

HERRAMIENTAS DE DESARROLLO

Hardware

Simulación

Software

Mecánica y Planos

Page 69: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

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LO APRENDIDO

DISEÑO DE HARDWARE

Implementación de Tecnología

SMD

Herramientas de Manejo de

Componentes SMD

Page 70: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

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LO APRENDIDO

NUEVOS CONCEPTOS

Sistema de Conmutación de

Alta Tensión

Conversores RS232 - USB

Sistema de Medición de

Fuerza

Problemáticas de Sistemas de Baja

Tensión y Alta Tensión

Page 71: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

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A FUTURO

POSIBLES MEJORAS

Empuje Helicoidal del Sistema de Fuerza

Modulo de Alta Tensión Independiente

Sistema de Medición de Ganancia Variable

Optimización de la distribución de tierras y

referencias

Implementación de Filtros EMI en la

alimentación General

Mayor Precisión de Empuje y de Fuerza

Mayor Precisión de Senoidales de Salida

Mayor Precisión del sistema de Control de

Tensión y Corriente

Menor Interferencia entre Módulos de Baja Tensión y Alta Tensión

Page 72: Trabajo  Profesional de Ingeniería Electrónica  (66.99 )

ANALISIS DE MERCADOFIN DE LA PRESENTACIÓN

¡Muchas gracias por su

atención!