Proyecto de Control I

27
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA - SISTEMAS ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA ELECTRÓNICA PROYECTO DE INVESTIGACIÓN CATEDRA : CONTROL I CATEDRÁTICO : ING. ALMIDON ELESCANO, Ángel. PRESENTADO POR : DE LA CRUZ CASTRO Abel F SULLCA ESCOBAR Ever LEIVA ROJAS, Jhonatan PAMPAS - TAYACAJA 2010 SISTEMA DE CONTROL DE UN TANQUE DE AGUA

Transcript of Proyecto de Control I

Page 1: Proyecto de Control I

UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA

FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA - SISTEMAS

ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA

ELECTRÓNICA

PROYECTO DE INVESTIGACIÓN

CATEDRA : CONTROL I

CATEDRÁTICO : ING. ALMIDON ELESCANO, Ángel.

PRESENTADO POR : DE LA CRUZ CASTRO Abel F

SULLCA ESCOBAR Ever

LEIVA ROJAS, Jhonatan

PAMPAS - TAYACAJA

2010

SISTEMA DE CONTROL DE UN TANQUE DE AGUASISTEMA DE CONTROL DE UN TANQUE DE AGUA

Page 2: Proyecto de Control I

UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA(Creada por ley N° 25265)

FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA - SISTEMAS

I GENERALIDADES:

1.1 TÍTULO: “CONTROL DE BOMBEO DE AGUA PARA UN

TANQUE ELEVADO SEÑALIZADO"

1.2 PERSONAL DE INVESTIGACIÓN:

1.2.1 AUTORES:

SULLCA ESCOBAR Ever.

DE LA CRUZ CASTRO Abel F.

.LEIVA ROJAS Jhonatan.

1.2.2 ASESOR:

Ing. ALMIDÓN ELESCANO, Ángel

1.3 TIPO DE INVESTIGACIÓN:

Experimental

1.4 DURACIÓN:

1.4.1 Inicio : 15 de setiembre del 2010.

1.4.2 Término : 29 de noviembre del 2010.

1.5 UBICACIÓN:

Región : Huancavelica.

Departamento : Huancavelica.

Provincia : Tayacaja.

Distrito : Pampas.

Lugar : Pampas.

Altitud : 3, 260 m.s.n.m.

Control I Página 2

Page 3: Proyecto de Control I

UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA(Creada por ley N° 25265)

FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA - SISTEMAS

ANTECEDENTES

El proyecto surgió del trabajo de Alianza Gobal de Salud (GHA), por sus siglas

en inglés), una organización de desarrollo, cuyo trabajo en Agua Zarca incluyó la

instalación de un sistema de electricidad fotovoltaica y un refrigerador solar en el

centro de salud, así como la introducción de cocinas solares. GHA contó con la

confianza de la comunidad y los resultados logrados por la población local fueron

alentadores. “Yo quedé asombrado que habían mantenido el sistema fotovoltaico

del centro de salud sin problema por cuatro años”, Dijo Robert Mathews, quien

financió e instaló el sistema fotovoltaico de bombeo de agua.

El éxito de proyectos anteriores y la capacidad organizativa de la población de

Agua Zarca, animó a GHA a considerar resolver a través de la energía solar,

problemas relativos al acceso y la calidad del agua en la comunidad. La

organización apoyó a la población en la negociación de la perforación de un

nuevo pozo con ENACAL-UNICEF, después desarrollaron un sistema

fotovoltaico de bombeo de agua. Encontraron un terreno para el tanque y los

equipos fotovoltaicos la comunidad tomó las medidas para que tanto el sistema

como el terreno fuese de propiedad comunitaria para evitar conflictos en el

futuro. Incluso suministraron todos los documentos iniciales de ingeniería civil,

como los diseños del sistema fotovoltaico y un estudio topográfico.

Sin embargo, y a pesar de su entusiasmo, GHA se encontró con problemas

financieros y no pudieron financiar el proyecto. No obstante, a finales de 2001,

Karen Allgeier de la Ong ASOINCA, quien había sido subcontratada para

coordinar los proyectos de cocinas solares y de bombeo fotovoltaico, mencionó

el proyecto al Sr. Robert Mathews.

“Karen me contó de una comunidad que estaba lista para un proyecto de

bombeo solar”, recuerda Mathews. “No había dinero para el sistema técnico,

pero todo el resto estaba armado, las conexiones con UNICEF y ENACAL, el

pozo, el terreno, los diseños. Entonces me emocioné y decidí que lo quería

hacer”. Allgeier coordinó con Mathews la instalación del sistema de bombeo en

mayo de 2003.

Todo estaba listo para iniciar el proyecto a inicios del año 2002. El Sr. Mathews

se comprometió a financiar el sistema de bombeo fotovoltaico y UNICEF los

Control I Página 3

Page 4: Proyecto de Control I

UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA(Creada por ley N° 25265)

FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA - SISTEMAS

materiales, el transporte y los equipos para la construcción de la red de

distribución de agua.

II ASPECTOS DE INVESTIGACIÓN

2.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

2.1.1 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA

Control I Página 4

Page 5: Proyecto de Control I

UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA(Creada por ley N° 25265)

FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA - SISTEMAS

La falta del elemento liquido que es de vital importancia en la ciudad de

pampas por las tardes y noches en los meses de verano.

2.1.2 OBJETIVOS

2.1.2.1 OBJETIVO GENERAL

Abastecer el elemento líquido (agua) en la ciudad de Pampas

las veinticuatro horas.

2.1.2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICO

Abastecer el agua a toda la población de Pampas.

2.1.4 MARCO TEÓRICO

A) AUTOMATIZACIÓN: Nuestra división de Automatización y Control cubre un amplio espectro de

servicios asociados a sistemas industriales, brindando soluciones que

nacen en el piso de planta y llegan hasta los sistemas de gestión de

información asociados a los procesos del negocio, desde el desarrollo de

ingeniería y consultoría, hasta la provisión de sistemas llave en mano.

Al pertenecer a una empresa de ingeniería y construcciones, en nuestra

división de Automatización y Control, integramos el conocimiento

adquirido en las diferentes áreas de la compañía, obteniendo como

resultado un equilibrio óptimo entre los estándares del cliente, productos

de mercado y soluciones desarrolladas a medida para el upstream,

midstream y downstream, obteniendo los mejores resultados

técnico/económicos.

Nuestras soluciones responden a las principales problemáticas con que

nos encontramos en los yacimientos e instalaciones modernas.

Desarrollamos soluciones específicas para obtener mejoras en la

producción y optimizar los costos de operación, pudiendo medir

adecuadamente cada una de las variables de proceso e indicadores

claves, tanto para la operación diaria del yacimiento, como para la toma

de decisiones estratégicas de la compañía.

Control I Página 5

Page 6: Proyecto de Control I

UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA(Creada por ley N° 25265)

FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA - SISTEMAS

B.- SISTEMA DE CONTROL:

El control automático de procesos se usa fundamentalmente porque

reduce el costo asociado a la generación de bienes y servicios,

incrementa la calidad y volúmenes de producción de una planta industrial

entre otros beneficios asociadosLos sistemas de control según la Teoría

Cibernética se aplican en esencia para los organismos vivos, las

máquinas y las organizaciones. Estos sistemas fueron relacionados

por primera vez en 1948 por Norbert Wiener en su obra Cibernética y

Sociedad con aplicación en la teoría de los mecanismos de control. Un

sistema de control está definido como un conjunto de componentes que

pueden regular su propia conducta o la de otro sistema con el fin de

lograr un funcionamiento predeterminado, de modo que se reduzcan

las probabilidades de fallos y se obtengan los resultados buscados.

Hoy en día los procesos de control son síntomas del proceso

industrial que estamos viviendo. Estos sistemas se usan

típicamente en sustituir un trabajador pasivo que controla una

determinado sistema ( ya sea eléctrico, mecánico, etc. ) con una

posibilidad nula o casi nula de error, y un grado de eficiencia mucho

más grande que el de un trabajador.

C) SENSORES: Un sensor es un aparato capaz de transformar

magnitudes físicas o químicas, llamadas variables de instrumentación,

en magnitudes eléctricas. Las variables de instrumentación dependen del

tipo de sensor y pueden ser por ejemplo: temperatura, intensidad

lumínica, distancia, aceleración, inclinación, desplazamiento, presión,

fuerza, torsión, humedad, pH, etc.

TTL: Es la sigla en inglés de Transistor-Transistor Logic o "Lógica Transistor a Transistor". Es una familia lógica o lo que es lo mismo, una tecnología de construcción de circuitos electrónicos digitales. En los componentes fabricados con tecnología TTL los elementos de entrada y salida del dispositivo son transistores bipolares.

D) TRANSISTOR: Es un dispositivo electrónico semiconductor que

Control I Página 6

Page 7: Proyecto de Control I

UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA(Creada por ley N° 25265)

FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA - SISTEMAS

cumple funciones de amplificador, oscilador, conmutador o rectificador. El

término "transistor" es la contracción en inglés de transfer resistor

("resistencia de transferencia"). Actualmente se los encuentra

prácticamente en todos los artefactos domésticos de uso diario:

radios, televisores, grabadoras, reproductores de audio y video,

hornos de microondas, lavadoras, automóviles, equipos de

refrigeración, alarmas, relojes de cuarzo, computadoras,

calculadoras, impresoras, lámparas fluorescentes, equipos de rayos X,

tomógrafos, ecógrafos, reproductores mp3, celulares, etc.

E) CIRCUITOS INTEGRADOS

1.- PUERTA OR 74LS04

El circuito lógico TTL 7404 es un circuito integrado que posee seis

puertas lógicas inversoras (NOT).

La puerta lógica O, más conocida por su nombre en inglés OR (

), realiza la operación de suma lógica.La ecuación

característica que describe el comportamiento de la puerta OR es:

.Su tabla de verdad es la siguiente:

TABLA DE VERDAD PUERTA OR

Entrada

A

Entrada

B

Salida

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 1

Podemos definir la puerta O como aquella que proporciona a su salida un

1 lógico si al menos una de sus entradas está a 1.

Control I Página 7

Page 8: Proyecto de Control I

UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA(Creada por ley N° 25265)

FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA - SISTEMAS

2.- PUERTA EQUIVALENCIA (XNOR) 74LS02

La puerta lógica equivalencia, realiza la función booleana AB+~A~B. Su

símbolo es un punto (·) inscrito en un círculo. En la figura de la derecha

pueden observarse sus símbolos en electrónica. La ecuación

característica que describe el comportamiento de la puerta XNOR es:

Su tabla de verdad es la siguiente:

TABLA DE VERDAD PUERTA XNOR

Entrada

A

Entrada

B

Salida

0 0 1

0 1 0

1 0 0

1 1 1

Se puede definir esta puerta como aquella que proporciona un 1 lógico,

sólo si las dos entradas son iguales, esto es, 0 y 0 ó 1 y 1 (2 encendidos o

2 apagados).

3.- PUERTA AND 74LS08

El circuito lógico TTL 7408 es un dispositivo TTL que posee cuatro

puertas lógicas AND de dos entradas cada puerta.

La puerta lógica Y, más conocida por su nombre en inglés AND (

), realiza la función booleana de producto lógico. Su

símbolo es un punto (·), aunque se suele omitir. Así, el producto lógico de

las variables A y B se indica como AB, y se lee A y B o simplemente A por

Control I Página 8

Page 9: Proyecto de Control I

UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA(Creada por ley N° 25265)

FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA - SISTEMAS

B .La ecuación característica que describe el comportamiento de la puerta

AND es: Su tabla de verdad es la siguiente:

TABLA DE VERDAD PUERTA AND

Entrada

A

Entrada

B

Salida

0 0 0

0 1 0

1 0 0

1 1 1

F) EL RELÉ

El relés o relevados, del f rancés re ía is , re levo, es

un d ispos i t ivo electromecánico, que funciona como un

interruptor controlado por un circuito eléctrico en el que, por

medio de una bobina y un electroimán, se acciona un juego de

uno o varios contactos que permiten abrir o cerrar otros

circuitos eléctricos independientes. Fue inventado por Joseph

Henry en 1835.

Dado que los relés es capaz de controlar un circuito de salida de

mayor potencia que el de entrada, puede considerarse, en

un amplio sentido, como un amplificador eléctrico. Como tal

se emplearon en telegrafía, haciendo la función de repetidores

que generaban una nueva señal con corriente procedente de

pilas locales a partir de la señal débil recibida por la línea. Se les

llamaba "relevadores". De ahí "relé".

Tipos de relés

Existen multitud de tipos distintos de relés, dependiendo

del número de contactos, de la intensidad admisible por los

mismos, tipo de corriente de accionamiento, tiempo de

activación y desactivación, etc. Cuando controlan grandes

Control I Página 9

Page 10: Proyecto de Control I

UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA(Creada por ley N° 25265)

FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA - SISTEMAS

potencias se les llama contactores en lugar de relés.

a) Relés de tipo armadurab) Relés de núcleo móvil

c) Relé tipo Reed o de lengüeta

d) Relés polarizados o biestables

e) Relé de corriente alterna

Ventajas del uso de relés

La gran ventaja de los relés es la completa separación

eléctrica entre la corriente de accionamiento, la que circula por

la bobina del electroimán, y los circuitos controlados por los

contactos, lo que hace que se puedan manejar altos voltajes

o elevadas potencias con pequeñas tensiones de control.

También ofrecen la posibilidad de control de un dispositivo a

distancia mediante el uso de pequeñas señales de control.

G) DIODO EMISOR DE LUZ.

Diodo emisor de luz, también

conocido como LED (acrónimo

del inglés de Light-Emitting

Diode) es un dispositivo

semiconductor (diodo) que

emite luz incoherente de

espectro reducido cuando se

polariza de forma directa la

unión PN del mismo y circula

por él una corriente eléctrica.

Este fenómeno es una forma

de electroluminiscencia. El

color (longitud de onda), depende del material semiconductor

empleado en la construcción del diodo y puede variar desde el

ultravioleta, pasando por el visible, hasta el infrarrojo. En el

Control I Página 10

Page 11: Proyecto de Control I

UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA(Creada por ley N° 25265)

FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA - SISTEMAS

caso de que el diodo libere la energía en forma de radiación

ultravioleta, se puede, conseguir aprovechar esta radiación para

producir radiación visible, mediante sustancias fluorescentes o

fosforescentes que absorban la radiación ultravioleta emitida

por el diodo y posteriormente emita luz visible.

H) Funcionamiento

En primer lugar partiendo del sensor, del pozo y la cisterna sin

líquido, luego en segundo lugar la cisterna llena (pozo aun

vacío), en tercer lugar pozo y cisterna llenos y en cuarto lugar

cuando el nivel de agua descienda en el pozo, tenemos que:

Cuando las entradas (terminales del pozo), no estén en

conducción, no habrá circulación de voltaje entre estos

(Voltaje negativo), lo cual tenemos- A la entrada existe

siempre un Pulso Positivo -nivel alto o estado lógico 1-, lo cual

en la primera compuerta AND (nivel de agua alto y bajo)

tendremos (entradas), en los pises 1 y 2 los estados 1 1

respectivamente, a la salida de la compuerta AND obtendremos

(según la tabla de verdad) el estado 1. Además del pin 2 de la

compuerta AND o del punto o Terminal "alto" va conectado una

compuerta inversora, teniendo en su entrada (Pin 1) el nivel 1 y

a su salida (Pin2) el nivel 0, este nivel es entregad:) a la

entrada de la compuerta OR, al pin 5. en este caso las

compuertas OR están conectadas de manera tal que forman un

FLIPPLOP RS, y según la tabla de verdad de este,

teniendo en cuenta que la primera entrada del Filp-Flop (pin 3)

el cual es el estado 1 y la segunda entrada (pin5) es 0,

obtenemos a su salida (pin 4) el estado 1, esta salida va

Control I Página 11

Page 12: Proyecto de Control I

UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA(Creada por ley N° 25265)

FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA - SISTEMAS

conectada al pin 4 de la segunda compuerta AND. Por otro lado

tenemos el Terminal de la cisterna sin conducción, y que va

conectada a una compuerta inversora, en el pin 3 de la

inversora habrá el estado 1 y a su salida (pino) el estado 0, esta

va conectada a la segunda compuerta AND en el pin 5,

obteniendo el la salida el estado 0, con lo cual no habrá tensión

en este punto, al no haber tensión, no le llegara voltaje al resistor

conectado a la salida de la segunda compuerta AND, este no le

enviara la tensión necesaria al transistor con lo cual no

cerrara el circuito que activa el motor, en este caso formado

por el transistor Q1 la R1, R2, D1, D2 y el Relay, ya que no le

llegara el voltaje necesario para que entre en funcionamiento el

Relay y así activar la bomba de agua.

Por otro lado tenemos los visualizadores de nivel de agua, que

como su mismo nombre lo indica, sirven o cumplen la

función de que nosotros podamos visualizar el nivel de agua

en el pozo y la cisterna. Como se podrá observar en el

diagrama, en el Terminal de nivel de agua "Bajo" hemos

conectado a una compuerta inversora (pin 5) teniendo

presente que no hay liquido, habrá el estado 1 y a su salida

(pin 6) el estado 0, este va conectado a un resistor (R3) que

forma parte de un pequeño amplificador conformado por Q2, D3,

R4, como no hay tensión en el resistor, no enviara voltaje a la

base del transistor con lo cual no cerrara el circuito y por ende

no encenderá el Diodo LED. Lo mismo sucede con el resto de

visualizadores conectados en los terminales de nivel de agua

(Medio, Alto y el de la cisterna) cada uno de los cuales están

conectado también una compuerta inversora en la entrada de

estos.

Cuando el nivel de agua de la cisterna este por encima del

Terminal, este ya habrá entrado en conducción, indicando

pues que existe tención negativa o estado 0 en este punto, el

Control I Página 12

Page 13: Proyecto de Control I

UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA(Creada por ley N° 25265)

FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA - SISTEMAS

Terminal de la cisterna en conducción, y que va conectada a

una compuerta inversora, en el pin 3 de la inversora habrá

el estado 0 y a su salida (pin4) el estado 1, esta va

conectada a la segunda compuerta AND en el pin 5,

obteniendo el la salida el estado 1, con lo cual habrá tensión

en este punto, al haber tensión, le llegara voltaje al resistor

conectado a la salida de la segunda compuerta AND, este

limitara la tensión necesaria a la base del transistor con lo cual

amplificara la corriente de entrada cerrara el circuito que activa

el motor, enviando tensión a los diodos (Led y Diodo Switch)

y al Term nal del relay al llegarle el voltaje necesario hará que

funcione el Relay y así activar la bomba de agua. El diodo

LED cumple la función de visualizar el nivel de agua de la

cisterna, la R2 limita la tensión para el Led y polariza al

Transistor Q1.

En el momento en que el primer Terminal (nivel bajo) del

pozo entra en conducción con el agua, -tendremos en la

entrada de la primera compuerta AND (fines 1 y 2) estado 0, el

nivel alto aun se encuentra él estado 1, obteniendo en la salida

el estado 0, corno no ha habido cambios en el Terminal de nivel

alto tenemos entonces a la salida de las compuertas OR (Flip-

flop) el estado lógico N, quiere decir que no habrá cambios (si

estaba e nivel 0 seguirá en ese nivel, si estaba en nivel 1

igual seguirá) con esto tenemos que seguirá en

funcionamiento el motor.

Cuando el nivel de agua sobrepase el Terminal de nivel Alto, en

los pines 1 y 2 de la primera compuerta AND habrán los

estados 0 0 respectivamente, a la salida de la esta

obtendremos el estado 0. Teniendo en cuanta el primer

inversor su entrada (fin 1) el nivel 0 y a su salida (Pin2) el nivel 1,

este nivel es entregado a la entrada de la compuerta OR, al pin

5, teniendo en cuenta que la primera entrada del Flip-Flop (pin 3)

el cual es el estado 0 y la segunda entrada (pin5) es 1,

Control I Página 13

Page 14: Proyecto de Control I

UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA(Creada por ley N° 25265)

FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA - SISTEMAS

obtenemos a su salida (pin 4) el estado 0, esta salida va

conectada al pin 4 de la segunda compuerta AND. Por otro lado

tenemos el Terminal de la cisterna en conducción, y que va

conectada a una compuerta inversora, en el pin 3 de la

inversora habrá el estado 0 y a su salida (pin4) el estado 1, esta

va conectada a la segunda compuerta AND en el pin 5,

obteniendo el la salida el estado 0, con lo cual no habrá tensión

en este punto, entonces no entra en funcionamiento el Relay y

así desactivar la bomba de agua.

Pero cuando el nivel de agua desciende en los pines 1 y

2 de la primera compuerta AND habrán los estados 0 y 1

respectivamente, a la salida de la esta obtendremos el

estado 0. Teniendo en cuanta el primer inversor su

entrada (Pin 1) el nivel 1 y a su salida (Pin2) el nivel 0, este

nivel es entregado a la entrada de la compuerta OR, al pin 5,

teniendo en cuenta que la primera entrada del Filp-Flop (pin 3)

el cual es el estado 0 y la segunda entrada (pin5) es 0,

obtenemos a su salida (pin 4) el estado N (o sea 1), esta

salida va conectada al pin 4 de la segunda compuerta AND.

Por otro lado tenemos el Terminal de la cisterna en conducción,

y que va conectada a una compuerta inversora, en el pin 3

ce la inversora habrá el estado 0 y su salida (pin4) seguirá

manteniendo el ultimo estado (0) por lo que ya se explico de

que el FLIP-FLOP Tiene la peculiaridad de mantener el ultimo

estado aunque se varíe uno de los terminales, esta salida va

conectada a la segunda compuerta AND en el pin 5,

obteniendo el la salida el estado 0, continuando la bomba

apagada. Para culminar, cuando desciende por completo

el agua, debajo del nivel mínimo, en los pines 1 y 2

tendrán los estados 1 ~ y 1 respectivamente, a la salida de la

compuerta AND obtendremos) el estado 1. Además del pin 2

de la compuerta AND que va conectado una compuerta

Control I Página 14

Page 15: Proyecto de Control I

UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA(Creada por ley N° 25265)

FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA - SISTEMAS

inversora, teniendo en su entrada (Pin 1) el nivel 1 y a su

salida (Pin2) el nivel 0, este nivel es entregado a la entrada de

las compuertas OR, al pin 5, teniendo en cuenta que la primera

entrada del Filp-Flop (pin 3) el cual es el estado 1 y la

segunda entrada (pin5) es 0, obtenemos a su salida (pin 4) el

estado 1, esta salida va conectada al pin 4 de la segunda

compuerta AND. el pin 3 de la primera inversora habrá el

estado 0 y a su salida (pin4) el estado 1, esta va

conectada a la segunda compuerta AND en el pin 5,

obteniendo el la salida el estado 1, reseteando el Flip-Flop con

lo cual habrá tensión en este punto y el motor entra

nuevamente en funcionamiento.

2.1.5 HIPÓTESIS

2.1.5.1 HIPÓTESIS GENERAL

Implementar un circuito electrónico utilizando TTLs, transistores,

BJT BC547 y sensores caseros, para la automatización del

bombeo de agua a tanques elevados.

2.1.5.2 HIPÓTESIS ESPECÍFICAS

Fomentar la automatización del sistema de bombeo de agua a

tanques elevados a un bajo costo.

Facilitar la vida de los pobladores del Valle de Pampas mediante

la automatización del sistema de bombeo de agua.

2.1.5.2.1 VARIABLES INTERVINIENTES:

INDEPENDIENTES Y DEPENDIENTES

Las variables que intervienen en el control de bombeo

de agua para un tanque elevado, son aquellos

factores de control que son independientes del

tiempo y por lo general existen un conjunto de

Control I Página 15

Page 16: Proyecto de Control I

UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA(Creada por ley N° 25265)

FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA - SISTEMAS

control que son independientes del tiempo y también

dependientes del tiempo.

2.1.5.2.2 OPERACIONALIZACIÒN DE LAS VARIABLES

La operación de las variables de control de

bombeo de agua para un tanque elevado son

controladores que están realizando trabajo.

2.2 METODOLOGÍA DE ESTUDIO

La metodología es el estudio de la investigación de las instalaciones de

los sensores, diseño del circuito de automatización, aplicaciones como

metodología didáctica.

2.2.1 MÉTODO DE INVESTIGACIÓN

2.2.1.1 MÉTODOS GENERALES

Se puede decir que la investigación tiene como objeto el

descubrir algo, indagar, dar respuesta de manera

sistemática a las múltiples preguntas que se hace el ser

humano.

2.2.1.2 MÉTODOS ESPECÍFICOS

Con relación a esto se puede analizar las diversas

definiciones que proporcionan algunos autores. Quienes definen

a la investigación como:" un proceso que mediante la aplicación

de métodos científicos, procura obtener información relevante y

fidedigna, para extender, verificar, corregir o aplicar el

conocimiento.

2.2.1.3 MÉTODOS PARTICULARES

2.2.2 TÉCNICAS

Técnicas son las instalaciones eléctricas y sensores y otros.

Cálculos matemáticos y software de simulación para él lo diseñado.

2.2.3 DISEÑO METODOLÓGICO

A) POBLACIÓN Y MUESTRA

Se tomo como muestra la vida diaria de los pobladores y la

Control I Página 16

Page 17: Proyecto de Control I

UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA(Creada por ley N° 25265)

FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA - SISTEMAS

necesidad de agua en los meses de agosto a noviembre que ellos

tienen, teniendo en cuenta también los recursos económicos que de

los cuales carecen.

B) TÉCNICAS Y PROCEDIMIENTOS DE RECOLECCIÓN DE

DATOS

Las recolecciones de datos lo hicimos mediante la ayuda de las

páginas web, como también de algunos estudiantes consientes del

tema y de algunos textos.

C) MATERIALES Y EQUIPOS A UTILIZAR

a. TTL (7402, 7404, 7408,7447).

b. Resistencias (220, l k, 1.2k).

c. Diodo 1 N4001.

d. LED's.

e. Transistor BC547.

f. Relay.

g. Bomba de agua

III ASPECTOS ADMINISTRATIVOS.

El presente proyecto es administrado por los proyectistas y el docente de control

3.1 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

actividades Año:2010Semanas:12

Setiembre octubre noviembre

Proponer el proyecto

x

Buscar experimento

x x

Buscar información

x x

Buscar e implementar

materiales

x x x

Diseñar la x x

Control I Página 17

Page 18: Proyecto de Control I

UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA(Creada por ley N° 25265)

FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA - SISTEMAS

maquetaConstruir y

evaluarx x

3.2 PRESUPUESTO

A) COSTO DEL PROYECTO DE TESIS

MATERIALES UTILIZADOS COSTO UNITARIO COSTO TOTAL

UN 74LS02 S/ 1.50 S/ 1.50

UN 74LS08 S/ 1.50 S/ 1.50

UN 74LS04 S/ 1.50 S/ 1.50

UN RELE S/ 6.00 S/ 6.00

CUATRO DIODOS LEDs S/ 0.20 S/ 0.80

UN MOTOR S/ 300.00 S/ 300.00

CABLES S/ 1.00 S/ 1.00

PROTOBOARD S/ 10.00 S/ 10.00

UN VALDE S/ 7.00 S/ 7.00

DOS ADAPTADORES S/ 1.00 S/ 2.00

OTROS S/ 20.00 S/ 20.00

INTERNET S/ 25.00 S/ 25.00

B) FINANCIAMIENTO

El gasto corre por cuenta de todos los que estamos realizando el proyecto

IV REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

4.1. PAGINAS BIBLIOGRAFICAS

Sistemas electrónicos digitales, Enrique Mandado, 6° edición

Instalaciones eléctricas, Alberto Guerrero.

ECG Semiconductors and accesorias cross refrence.

4.2. PAGINAS WEB

http://htmi.rincondelvago.com/sistema-digitai-de-controlde¡-nivei-

Control I Página 18

Page 19: Proyecto de Control I

UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA(Creada por ley N° 25265)

FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA - SISTEMAS

de-agua.html

http-.Iles.wikipedia.orglwiki/Tecnolog%C3%ADa–TTL

http:/fas.wikiped¡a.org/wiki/Transistor

http://www.forosdeelectronica.com/about6915.html

http://www.todoexpertos.com/categorias/ciencias-e-

ingenierialingenieria-electronicalrespuestas/1 1 137421sensorde-

nivei-de-agua

http://www.datasheetcatalog.netles/datasheets_pdf/B/C/51

4/BC547.shtml

V. IMPLEMENTACIÓN DEL CIRCUITO

Resumen:Este proyecto está planteado para que los alumnos se familiaricen con un

nuevo concepto, que hoy en día puede ser desconocido para muchos,

pero quizá, en un futuro, en todas las casas hagan uso de él, como es el

sistemas de control de bombeo de agua para un tanque elevado

señalizado. Para ello, introducimos los conceptos básicos, por ejemplo:

sensores, TTL,display, actuadores, distribución de cableado, programación del

autómata, etc.

Control I Página 19

Page 20: Proyecto de Control I

UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA(Creada por ley N° 25265)

FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA - SISTEMAS

Control I Página 20