“Control de un Ascensor y Adquisición de Datos con LABVIEW ”

Presentado Por : María Fernanda Molina Morocho

Luis Javier Pruna Vásquez

Tutor: Ing. Fernando Vásquez

ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL

Facultad de Ingeniería en Electricidad y Computación

OBJETIVO GENERAL

• Aprender conceptos básicos sobre programación gráfica y manejo de herramientas propias del software LABVIEW, aplicándolas a datos adquiridos en tiempo real.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Crear un pequeño prototipo de un ascensor para el laboratorio de redes eléctricas en el cual los estudiantes podrán visualizar las aplicaciones de labview en sistemas existentes.

• Control y verificación en tiempo real y por múltiples medios de los eventos que suceden en el ascensor.

• Poner en práctica todos los conocimientos adquiridos en nuestros años de estudio en el uso e investigación de nuevas herramientas para ser aplicadas en diferentes sistemas electromecánicos existentes.

JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO• Controlar un ascensor por medio de una

tarjeta de adquisición de datos.

• Para obtener el control de los motores vamos a necesitar:

DAQ (Ni USB 6009). Interfaz de control. Sensores. Variador de Frecuencia. LabVIEW (Software de programación)

DAQ Y LABVIEW

• Se utiliza la Tarjeta de Adquisición NI USB-6009.

• Se conecta los sensores a la DAQ.• Se configura que tipo de entradas

necesitamos.• Se configuran las salidas de acuerdo a el

proyecto• ENTRADAS Y SALIDAS DIGITALES: Trabaja

con tecnología TTL, las entradas digitales programables trabaja con un rango de -0.5 a 5.8 V, se las puede programar como entrada o salida. En total son 12.

• ENTRADA PROGRAMABLE CONTADOR: Es programable para usar como entrada en un contador de eventos.

• SALIDAS ANALOGICAS: Posee 2 salidas análogas las cuales no son individuales y se usa con la tierra. El rango de voltaje es de 0 a +5V con impedancia de salida de 50Ω y una corriente de 5mA.

DAQ (TARJETA NI USB 6009)

TENEMOS:

• 4 Pulsadores.

• 3 Sensores de posición.

• 1 Sensor de presencia.

• 1 Sensor de pulsos.

• 4 Salidas digitales.

• 2 Salidas analógicas.

CONEXIÓN DE ENTRADAS Y SALIDAS

INTERFAZ DE CONTROL

TARJETA DE CONTROL DE POTENCIA• Basado en los conceptos de relé de estado

solido realizamos la siguiente tarjeta para controlar el cambio de giro de motor trifásico.

TARJETA DE CONTROL DE PUERTAS• Para el control de puertas del motor DC.

Utilizamos la configuración Puente H.

FUENTE VARIABLE

• Utilizamos una fuente variable para la alimentación del motor DC regulando al voltaje necesario para que pueda manipular las puertas.

AMPLIFICADOR DE CORRIENTE

• Debido a que la salida de corriente de la DAQ es pequeña realizamos el siguiente amplificador de corriente.

SENSORES

DETECTOR DE POSICIÓN

• Utilizamos el dispositivo optoelectrónico MOC70 que por su diseño de encapsulado fue muy útil para realizar el sensor de presencia.

D11N4733A

R1

1k

123

J1

TBLOCK-M3

R2

330

R3

4.7k

Q12N3906

R41k

R5470

D2LED

3

4

1

2

MOC2

MOC70T

DETECTOR DE PRESENCIA

• Utilizamos dispositivos infrarrojos para realizar el siguiente circuito que se colocará en las puertas.

VARIADOR DE FRECUENCIA

Transforman el voltaje de entrada de frecuencia fija (60Hz) a frecuencia variable.Controla la velocidad de motores de corriente alterna.

VARIADOR DE FRECUENCIA

VARIADOR DE FRECUENCIA

Las salidas de la DAQ para control de la frecuencia es la Analógica AO0 de la DAQ (NI USB 6009) en la entrada AI1 del variador, con tierra común de ambos.

LABVIEW

• Lenguaje de programación y presentación gráfica.

• Programación orientada a objetos.

• Se pueden utilizar datos adquiridos de elementos externos con una tarjeta de adquisición.

LABVIEW 2010

• Una máquina de estados es LabVIEW conformada por: while loop, case structures (cada caso es un estado), Shift registers, código funcional para cada estado y por último código que controlara el flujo de la máquina de estados.

Para la implementación de las máquinas de estados en LabVIEW es importante identificar que existen varias opciones a la hora de hacer transiciones, estas opciones son:

1. Transición a un estado definido: Es cuando solo hay una opción de transición.

2. Transición a dos posibles estados definidos: como su nombre lo indica es cuando existen dos posibles rutas para el proceso en curso.

3. Transición a dos o más estados definidos: Se presenta cuando existen dos o más estados posibles para que el proceso siga su curso.

LABVIEW 2010

PANEL FRONTAL

PROGRAMACIÓN

CASE STRUCTURE

Se observan todos los casos de la máquina de estados que estamos utilizando en nuestra programación.

VERIFICACIÓN

PLANTA BAJA

PISO 1

SUBIENDO

ABRE PB

CIERRA PB

ABRE P1

CIERRA P1

ABRE P2

CIERRA P2

PISO 2

BAJANDO

ESPAPB

ESPCPB

ESPAP1

ESPCP1

ESPAP2

ESPCP2

PB

P1

P2

SEÑAL DEL ENCODER

CONTROL DE MOTOR TRIFÁSICO

1. A través de la metodología de diseño empleada para el desarrollo de este proyecto, encontramos que la manera de abordar y resolver los problemas presentados en este tipo de actividades nos ayudan a adquirir destrezas para resolver en el futuro problemas de ingeniería y en el plano profesional

2. El desarrollar el concepto de diagramas de estado fue de gran importancia, debido a que a través de este, el planteamiento del funcionamiento de cualquier tipo de sistema puede ser esquematizado de tal forma que sea de fácil interpretación y en donde los posibles problemas de funcionamiento puedan llegar a ser rápidamente detectados, como lo fue para nuestro proyecto enfocado en un sistema de control de un ascensor maqueta empleando diagramas de estado y luego pasando a programar en el lenguaje grafico de Labview.

CONCLUSIONES

3. Por medio de un minucioso análisis y en unión con el manejo de herramientas de programación y tarjetas de adquisición de datos se logró comprender como pueden ser usadas las señales de salida de un circuito digital, en dispositivos electromecánicos como motores. Como lograr obtener señales para ingresar a la tarjeta de adquisición y luego controlar todo el sistema.

CONCLUSIONES

1. Es importante documentar a fondo el código utilizado para el desarrollo de proyectos para evitar inconvenientes en el mantenimiento y modificación del mismo.

2. La conexión de la fuente de alimentación DC debe ser conectada en una toma diferente a la alimentación trifásica del motor para evitar armónicos y proteger la tarjeta de adquisición de datos.

RECOMENDACIONES

3. Está señalizado con advertencias de no colocar la mano por seguridad, debido que puede ocurrir un accidente si alguien no tiene los cuidados necesarios para manipular la maqueta. El proyecto puede seguir siendo ampliado y dando las facilidades para que futuros estudiantes de acuerdo al desarrollo de la tecnología y necesidades del medio puedan hacer prototipos de productos útiles para la sociedad.

RECOMENDACIONES

4. El proyecto puede seguir siendo ampliado y dando las facilidades para que futuros estudiantes de acuerdo al desarrollo de la tecnología y necesidades del medio puedan hacer prototipos de productos útiles para la sociedad.

5. Al conectar los elementos verificar con los planos que se esté haciendo las conexiones de acuerdo a los planos y las marcas en cada cable.

RECOMENDACIONES

GRACIAS