L14-15-16-Proyecto Arduino-Control de Sistema de Llenado de agua

LABORATORIO 14-15-16

Control de Sistema de Llenado de agua

1. OBJETIVOS

Objetivo general:  

•      Diseñar un Sistema de llenado automático de botellas con control de nivel utilizando sensores y Arduino.  

Objetivos Específicos:   

•      Construir una banda transportadora de un sentido, para el desplazamiento de botellas.  

•      Implementar un sistema para el transporte de las botellas que lleve hacia las estaciones de llenado y selección.  

•      Desarrollar el mecanismo para el llenado y control de nivel de las botellas utilizando sensores de nivel controlados por Arduino. 

2. MARCO TEÓRICO

Sensores  

Sensores de color:Los sensores de color detectan el color de una superficie. Estos sensores emiten luz (roja, verde, azul) sobre los objetos que deben analizarse, calculan las coordenadas cromáticas a partir de la radiación reflejada y las comparan con los valores cromáticos de referencia guardados. Para este sistema, el sensor de color identificara 4 tipos de botellas que estén forrados de un color distinto, 

esto permitirá al sistema identificar 4 tipos de envases para su posterior clasificación en contendedores separados. 

El Sensor de nivel 
Es un dispositivo electrónico que mide la altura del material, generalmente líquido, dentro de un tanque u otro recipiente. Generalmente, este tipo de sensor funciona como alarma, indicando un sobre llenado cuando el nivel determinado ha sido adquirido, o al contrario una alarma de nivel bajo. Los sensores de nivel continuos son más sofisticados y pueden realizar el seguimiento del nivel de todo un sistema. 

 Para el proceso de envasado el sensor de nivel establecerá los rangos de llenado para 4 tipos de recipientes distintos (botellas forrados con distintos colores) este sensor medirá el nivel del fluido dentro de un rango especificado, en lugar de en un único punto, produciendo una salida analógica que se correlaciona directamente con el nivel en el recipiente. 

 

Imagen de referencia del llenado de una botella  

Sensor infrarrojo
Particularmente, el sensor infrarrojo es un dispositivo opto electrónico capaz de medir la radiación electromagnética infrarroja de los cuerpos en su campo de visión. En este proyecto se utilizará el sensor infrarrojo, para el arranque y detención de la faja transportadora. 

 

Regulación de caudal  

Válvula reguladora de caudal  
Las válvulas reguladoras de caudal tienen la misión de regular el paso del fluido a través de las tuberías. 

 

Imagen de referencia de la válvula que se usaría en la maqueta  

  

Bomba y motor 

Bomba de agua
Es aquel dispositivo que consigue convertir la energía mecánica que posibilita su accionar en energía de un fluido incompresible que ella misma consigue desplazar. Cuando aumenta la energía del fluido (el agua), además logra incrementar su presión, su altura o su velocidad. Se utilizan para desplazar el líquido desde un sitio de menor altitud o presión hacia un lugar con mayor altitud o presión.  

 

El motor eléctrico  
Es un dispositivo que convierte la energía eléctrica en energía mecánica por medio de la acción de los campos magnéticos generados en sus bobinas. Son máquinas eléctricas rotatorias compuestas por un estator y un rotor. Su uso será estará vinculado en la faja transportadora y la bomba de agua 

 

Servomotores
Un servomotor (también llamado servo) es un dispositivo similar a un motor de corriente continua que tiene la capacidad de ubicarse en cualquier posición dentro de su rango de operación, y mantenerse estable en dicha posición. 

Control 

Arduino uno
El Arduino es una placa basada en un microcontrolador ATMEL. Los microcontroladores son circuitos integrados en los que se pueden grabar instrucciones, las cuales las escribes con el lenguaje de programación que puedes utilizar en el entorno Arduino IDE. Estas instrucciones permiten crear programas que interactúan con los circuitos de la placa. 

El microcontrolador de Arduino posee lo que se llama una interfaz de entrada, que es una conexión en la que podemos conectar en la placa diferentes tipos de periféricos. La información de estos periféricos que conectes se trasladará al microcontrolador, el cual se encargará de procesar los datos que le lleguen a través de ellos. Un ejemplo lo tenemos en este proyecto en el que podemos utilizar como un sensor de infrarrojo, ultrasónico y de nivel. 

 

 

3. TAREAS REALIZADAS


El proyecto, como ya hemos mencionado, se compone de varias partes. Un sensor de sonar para ser colocado en la parte superior del pozo (a una distancia segura desde el nivel del agua) que apunta hacia abajo con el fin de medir la distancia entre el punto de colocación (en nuestro caso, el punto más alto del pozo) y la superficie del agua . Tomando una simple diferencia entre cantidades conocidas: la distancia entre el fondo y la medición de leer desde el sensor, se obtiene la altura de la superficie del agua. Conociendo la superficie del pozo también es fácil calcular el volumen de agua presente. A intervalos predeterminados Arduino lee las distancias y muestra la altura y el volumen de agua en el pozo,si el nivel excede un umbral de advertencia primero provocó el timbre de alarma para que suene poco a poco si el nivel excede el umbral del segundo.

4.VIDEO

5. OBSERVACIONES

• Durante el presente laboratorio se aprendió el correcto funcionamiento de las clsases anteriormente, aunque en nuestro caso se utilizo sensores como por ejemplo el sensor de ultrasonico.
• Tanto para la simulacion no se pudo realizar en proteus por la falta de componentes y por ello se realizo en otro programa solo para realizar conexiones y hacer la paca del PCB.
• Se utilizó una “bomba de agua”, el cual nos permite realizar el llenado de agua y este sera detenido por el sensor de proximidad el cual estaba regulado para que se detnga a la mitad de nuestro posillo.

6. CONCLUSIONES

• En conclusión, el proyecto se basa en el control del nivel del agua lo cual se logró usando plataformas como arduinocon este pudimos controlar y medir variables, el arduino tiene la ventaja de que se puede conectar auna computadora sin tener que usar algún otro adaptador solo su cable usb.
• Se concluye que se realizó se diseñaron e implementaron mediante dispositivos Arduino y técnicas de control “Todo” o “Nada”, los controles de nivel, iluminación de leds y el buzzer.
• Se logró crear una PBC
• También se concluyó que posteriormente, se logró aplicar todo el conocimiento adquirido en la implementación final del prototipo para el sistema.