Ingeniería en Sistemas, Electrónica e Industrial

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Subject: search.filters.subject.SISTEMAS DE CONTROL

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    Prototipo robótico para la desinfección de ambientes cerrados COVID
    (Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería en Sistemas, Electrónica e Industrial. Maestría en Electrónica y Automatización, 2022) Frías Moyón, Jefferson Ramiro; Gavilanes Carrión, Javier José
    An IoT robotic prototype applied for the fumigation of closed spaces with COVID was implemented, the same one that allows reducing the effort and infections of the personnel. The robot is made up of a caterpillar-type mobile platform, powered by 12v Pololu motors, it has an ESP32 camera with 180 degrees of freedom for visualization of the space to be sanitized, it has a 1.5-liter reservoir tank for liquids, a 4-cell LiPo battery at 4Amperes whose duration is 2 hours with a recharge of 1 hour, in addition the platform has the ability to move on floors such as tiles, concrete and not very pronounced irregular areas. To control the prototype we will do it remotely through 2 ways; (1) IoT control through the internet that allows the device to be tele-operated between cities or even countries (2) through an RF control that will be located where the prototype is going to carry out the fumigation, used in an emergency when it loses communication over the internet. The sanitizer module is derived from current domestic humidification systems, this system together with the combined sanitizer chemical compound (Quaternary Ammonium, Glycerin, Water), together form an important disinfectant option to include in future robotic platforms; It is important to note that the automatic option is configured so that the thermal fogger works continuously in case of losing the internet connection, which has a range of 1.50 to 2 meters. The use of fumigation by smoke agent has been gaining importance in recent years due to the global COVID-19 pandemic with the aim of reducing the impact of the virus. It was used for this study, it will finally incorporate sensors such as Air Quality, Temperature, etc, which are part of the telemetry of the IoT mobile robot.
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    Integración de ISA-95 e IEC-61499 para el monitoreo de sistemas de control distribuido
    (Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería en Sistemas, Electrónica e Industrial. Carrera de Ingeniería Industrial en Procesos de Automatización, 2020-01) Llamuca Supe, Jairo Daniel; Rosero Mantilla, César Aníbal
    ABSTRACT The automation solutions over time have allowed relating and integrating different applications; this is complicated when involving the organization functional levels, so they need systems better flexibility, interoperability, and greater integrity and scalability in information management. This has been a trigger for the startup of Industry 4.0, which presents any solution with representative challenges, so it is of great interest to propose design methods that facilitate the portability of control systems and the exchange of information between heterogeneous systems. For this context, for the development of this project is selected; the ISA-95 standard, to adopt flexibility with an optimal exchange of information; the IEC-61499 standard, to provide portability and interoperability; and SOA, integration way in Industry 4.0. This paper proposes the development of a modular communication architecture of efficient distributed systems (low cost) under the IEC-61499 standard, whose parameters are monitored framed to the data flow of the equipment model of the ISA95 standard, using an OPC-UA’s SOA framework with MQTT for its integration. In this paper, the result shows a flexible lightweight communication architecture with enhancing scalability and interoperability.
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    AMQP empleado en procesos industriales basados en sistemas Ciber físicos de producción
    (Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería en Sistemas, Electrónica e Industrial. Carrera de Ingeniería Industrial en Procesos de Automatización, 2020-01) Llamuca Supe, Erick Santiago; García Sánchez, Marcelo Vladimir
    La presente investigación se llevará a cabo en base a la necesidad de la industria de migrar a sistemas automatizados y optimizar la información de sus procesos para lograr un sistema de control de acuerdo al segundo escalón de la pirámide de automatización, consiguiendo intervenir en los procesos de la industria. Se buscará aportar con información que ayudará con el desarrollo en la industria manufacturera e inteligente, a través de la adquisición de datos, y la comunicación entre maquinarias y sus aplicaciones de una forma fácil, fiable y segura. Debido al reciente desarrollo en la Internet de las cosas (IoT) y las tecnologías de computación en la nube, los sistemas cibernéticos (CPPS) están evolucionando como un importante controlador durante y después del proceso de fabricación de productos, lo que genera nuevos conocimientos que pueden mejorar la toma de decisiones. Procesa y proporciona una ventaja empresarial competitiva. Este estudio trata sobre la implementación de CPPS en una fábrica real para controlar un proceso e integrar las comunicaciones en el taller utilizando el protocolo AMQP (Protocolo Avanzado de Cola de Mensajes). Finalmente, la operación de todo el sistema se demuestra a través de un panel de control de CPPS. En una era en la que la mayoría de los estudios relacionados con CPPS se realizan en modelos abstractos de alto nivel, este estudio describe marcos arquitectónicos más específicos en un proceso real. SUMARY This research will be conducted based on the industry's need to migrate to automated systems and optimize information about its processes to achieve a control system according to the second step of the automation pyramid, managing to intervene in the processes of the industry. It will seek to provide information that will help with the development in the intelligent and manufacturing industry, through data acquisition, and communication between machinery and its applications in an easy, reliable and safe way. Due to the recent development of the Internet of Things (IoT), and Cloud computing technologies, Cyber-Physical Systems (CPPS) are currently used as controllers during the manufacturing process. This new approach results in new insights that can enhance decision-making processes and provide a competitive business advantage. This study deals with the implementation of CPPS using low-cost devices in a simulated factory to control the industrial process and integrate shop-floor communications using the AMQP (Advanced Message Queuing Protocol) protocol. In an era in which most CPPS-related studies are conducted on high-level abstract models, this study describes more specific architectural frameworks in a real process.
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    Sistema de control basado en el método de lógica difusa para optimizar el funcionamiento de un horno eléctrico utilizado en el proceso de ensuelado para la fabricación artesanal de calzado
    (Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería en Sistemas, Electrónica e Industrial. Carrera de Ingeniería Electrónica y Comunicaciones, 2020-01) Sailema Medina, Richard Eduardo; Altamirano Meléndez, Santiago Mauricio
    En el taller de fabricación artesanal de calzado del Sr Julio Sailema, en el proceso de ensuelado de calzado, se identificaron deficiente sincronismo de tiempos y un control inadecuado de la temperatura del horno reactivador, lo que ha generado grandes pérdidas económicas y la falta de competitividad de la empresa. Se propuso entonces la implementación un controlador difuso para regular la temperatura del horno y sincronizar el tiempo de proceso de calentamiento de la suela. Para desarrollar esta propuesta, se analizó el estado del arte de la tecnología, se determinó un modelo matemático del comportamiento térmico del horno, luego se simuló el sistema de control y se implementó el proyecto en el área del trabajo. Al final, en los resultados se logró optimizar el proceso de ensuelado, pues se controló de manera eficiente la temperatura de las suelas evitando totalmente la pérdida o quema de estas y además se redujo en un 70% el tiempo de proceso de reactivación de suela. ABSTRACTIn the workshop of Mr. Julio Sailema's artisanal footwear manufacturing, in the sole reactivation and gluing process, a poor timingand an inadequate control of the oventemperaturewas detected, which has generated great economic lossesan incompetitivityof the company. The implementationof a diffuse controller was then proposed to regulate the oven temperature and synchronizethe sole reactivation process time. To develop this proposal, the state of the art of the technology was analyzed, a mathematical model of the thermal behavior of the furnace was determined, then the control system was simulated and the project was implemented in the work area.In the end, in the results, the dreaming process was optimized, since the temperature of the soles was efficiently controlled, avoiding the loss or burning of the soles, and in addition the sole reactivation process time was reduced by 70%.
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    Sistema electrónico para monitorización y control de un prototipo de un auto eléctrico BIPLAZA UTA-CIM17
    (Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería en Sistemas, Electrónica e Industrial. Carrera de Ingeniería Electrónica y Comunicaciones, 2019) Rojas Masapanta, Mario Fernando; Encalada Ruiz, Patricio Germán
    El presente trabajo de investigación se enfocó en el diseño e implementación de un sistema electrónico para un prototipo de auto eléctrico, el proyecto se basa en implementar un mando central (Arduino e Interfaces graficas), para permitir al operario tener el control manual de todos los dispositivos conectados, los cuales permiten controlar la iluminación de los faros, plumas, radio, velocímetro y un bloqueo de emergencia. Gracias a un estudio y análisis de la norma GEDIS se realizó el diseño de la interfaz gráfica y de la distribución de los elementos electrónicos en el tablero de control ubicado en el interior del prototipo de Auto Eléctrico. El sistema se compone por una Unidad de Control Electrónico, dos pantallas Nextion de Interfaz Gráfica y de elementos complementarios de protección y control de accionamiento; en donde el funcionamiento del vehículo es posible mediante el pedal acelerador el cual está vinculado con la ECU la cual recibe la información y la permite visualizar en una pantalla HMI, una segunda pantalla de interfaz gráfica permite el encendido y apagado de las luces de indicaciones del vehículo. Las pruebas de funcionamiento fueron satisfactorias de acuerdo a los requerimientos del operario al momento de conducir.
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    Red de Controladores para la Dosificación Automática de Agua del Reservorio Tunga en el Caserío El Rosal de Mocha
    (Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería en Sistemas, Electrónica e Industrial. Carrera de Ingeniería Electrónica y Comunicaciones, 2019) Plasencia Lema, Dario Javier; Ayala Baño, Elizabeth Paulina
    El presente proyecto de investigación trata sobre el diseño de una red de controladores para la dosificación automática de agua del reservorio Tunga en el caserío el Rosal de Mocha, es un proyecto que permite entregar un sistema electrónico que faculta a los agricultores ejecutar operaciones de apertura y cierre de válvulas de forma remota, por medio de una red de actuadores y sensores, que controlan la distribución de agua; éste proyecto se desarrolla como soporte al proyecto propuesto por la prefectura de Tungurahua para la tecnificación de riego en las zonas rurales de la provincia; sustentado en los reglamentos establecidos por la junta de aguas Mocha-Huachi. El sistema permite a los usuarios tener un conocimiento de la cantidad de agua asignada por periodo de riego, migrando del sistema actual basado por tiempo de riego. Al realizar el cambio mencionado, el usuario utiliza el agua de acuerdo a las necesidades de sus cultivos y con la certeza de una distribución equitativa y justa. Además el sistema entrega valores de monitoreo del consumo de agua y variables de estado de las condiciones climáticas como humedad y temperatura mismas que permiten a los ingenieros agrónomos realizar investigaciones
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    Residuos peligrosos y especiales en el proceso productivo de la fábrica de calzado Gamo’s
    (Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería en Sistemas, Electrónica e Industrial. Carrera de Ingeniería Industrial en Procesos de Automatización, 2019) Llugsa Guamán, Juan Gabriel; Cabrera Acosta, Andrés Gonzalo
    Al realizar las diferentes actividades de manufactura en Calzado Gamo’s es inevitable generar residuos de sobrantes de materia prima al tener como meta la mejora de la competitividad se planea una producción que sea respetuosa con el medio ambiente, por ello esta investigación se enfoca en determinar los residuos peligrosos y especiales generados en el proceso productivo de calzado Gamo’s. Se analiza los desechos producidos desde su origen, traslado, deposición y peso posteriormente se los clasifico en base a la normativa ecuatoriana Acuerdo Ministerial 142 Listado Nacional de Sustancias Peligrosas y Especiales donde se establece que el procesos productivo no genera desechos especiales al no estar citados ninguno de los desechos producidos en el listado nacional y por su naturaleza, volumen de generación y/o difícil degradación no entraría en la clasificación de desecho especiales. Los desechos peligrosos generados en el proceso productivo de Calzado Gamo’s son principalmente los residuos de material químico empleado en el proceso de colocación y preparación de suelas por lo que se detectó el nivel de riesgo en base a lo estableció en la INEN2266 para el diagnóstico inicial; se analiza hojas de seguridad (MSDS) y la información base por cada área, de dónde se toman parámetros de control para los procesos. Para evaluar el impacto ambiental generado por las áreas de producción se empela la Matriz de LEOPOLD que contempla varios componentes físico, biótico y social del área del proyecto en estudio, se obtuvo que la disposición final de residuos es el factor que genera un gran impacto ambiental.
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    Sistema autónomo de monitoreo de señales fisiológicas con gestión de emergencias para seguridad vial de ciclistas amateur
    (Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería en Sistemas, Electrónica e Industrial. Carrera de Ingeniería Electrónica y Comunicaciones, 2019) Bonilla Jeréz, Mario Xavier; Córdova Córdova, Edgar Patricio
    El presente proyecto de investigación detalla la implementación de un sistema autónomo de monitoreo de señales fisiológicas con gestión de emergencias para seguridad vial de ciclistas amateur, mismo que fue desarrollado a partir de los problemas existentes a la hora de practicar este deporte, por parte de las personas que usan el ciclismo para mantener un estado óptimo de salud o lo utilizan como medio de transporte. Por lo que debido a la falta de conciencia de los límites físicos de un deportista se llevó a considerar para este sistema, la temperatura como una variable importante para evitar shocks de calor y posibles desmayos en los periodos de entrenamiento, a su vez se monitoreó el nivel de oxígeno en la sangre, con el objetivo de impedir que exista deficiencia de oxígeno en el cuerpo, ayudando a prevenir la acumulación de ácido láctico en los músculos que están sujetos a esfuerzo físico, por otra parte el cuerpo humano al hacer ejercicio está ligado al aumento del ritmo cardiaco, mismo que también ha sido tomado en consideración ya que mientras se realiza actividad física, de acuerdo a parámetros seguros se elimina riesgos por sobre esfuerzo en los entrenamientos Es así que el sistema cuenta con bandas luminosas, mismas que serán accionadas por medio de sensores de movimiento, dependiendo la situación del ciclista ya sea una parada inesperada o presuntos giros o cambios de trayectoria, advirtiendo a los usuarios de las vías que comparten la ruta con los ciclistas. Este sistema está integrado en un Jersey, que es la indumentaria para ciclistas, el cual ayudará con la activación de las alertas de emergencia si el deportista sufre un accidente o si sus variables fisiológicas monitoreadas cambian repentinamente, las alertas contiene los datos de los sensores y ubicación del deportista y son enviadas a través de un SMS hacia un terminal receptor donde la información será almacenada y hacia un familiar para que el mismo acuda al rescate del deportista.
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    Distribución de planta en la empresa Carrocerías Pérez
    (Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería en Sistemas, Electrónica e Industrial. Carrera de Ingeniería Industrial en Procesos de Automatización, 2019) Lascano Martínez, Edisson Santiago; Mariño Rivera, Christian José
    Carrocerías Pérez es una empresa dedicada exclusivamente a la construcción de carrocerías para servicio de transporte de pasajeros, se encuentra ubicado en la provincia de Tungurahua, la cual posee el 65% de las empresas carroceras del país, esta cercanía de las compañías ha impulsado constantes mejoras a sus procesos productivos, relacionados a cumplimientos de normas y reglamentos, mejoras de procesos de producción, entre otros. La organización en estudio busca un método que le ayuden a reducir los costos de producción y sobresalir entre sus pares. El objetivo del trabajo investigativo se basa en el diseño de una nueva distribución de planta con ello se busca reducir tiempos de producción, costes de producción y tiempo de entrega, además evitar varios problemas internos que se presentan actualmente en la compañía como: congestión entre procesos, desperdicio de materiales, insatisfacción y falta de compromiso por parte de los obreros. La metodología a usar en esta tesis se basa en la recolección de información por medio de una lista de chequeo, la cual permitirá determinar la problemática de la empresa en estudio y buscar una solución por medio de diagramas de procesos, estudio de tiempos, uso de software de distribución de planta y medición de la productividad mediante el método carga – distancia. El resultado sobre la situación actual de la compañía es, la lista de chequeo concluye que es recomendable realizar la revisión de la distribución en planta, el proceso productivo consta de: 18 operaciones, 15 transportes, 8 almacenamiento y 7 actividades mixtas (operación e inspección), el tiempo estándar de producción es 9545,97 min y el costo de transportar material internamente es de 285.37 USD. La conclusión de este proyecto es que la distribución de planta propuesta generaría un gasto de costo de 218.13 USD, dando como resultado una reducción de 67.24 USD, siendo casi la cuarta parte del valor actual, también el tiempo de producción estándar propuesto es de 8878,27 minutos (147,97 horas), logrando una reducción de 667.7 minutos (11,13 horas), con ello se aumenta la producción a 26 unidades al año.
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    Sistema de monitoreo y control para el proceso de potabilización en las juntas administradoras de agua potable (JAAP)
    (Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería en Sistemas, Electrónica e Industrial. Maestría en Automatización y Sistemas de Control, 2019) Conde Chicaiza, Wilmer Alfredo; Freire Carrera, Fausto Rodrigo
    En la actualidad los constantes avances tecnológicos permiten desarrollar aplicaciones similares a las diseñadas para el ámbito industrial con dispositivos electrónicos económicos, conscientes de las diferencias que existe entre equipos industriales y enfocado en la necesidad de las Juntas Administradoras de Agua Potable (JAAP), que no cuentan con equipos de medición y puedan verificar la calidad de agua debido a costos elevados de los equipos, por ello en el presente proyecto de titulación se analiza una alternativa de monitorización y control, donde se utiliza dispositivos electrónicos de bajo costo económico obteniendo como resultado valores aceptables de turbiedad, pH, caudal, que permite al operador diferenciar cuantitativamente las características importantes del agua para determinar la dosificación de coagulante. Una vez identificadas las características del agua se utiliza una estrategia de control inteligente muy aplicada en sistemas similares conocida como Lógica Difusa que permite extraer la información del experto y proporcionar apropiadamente el coagulante considerando la interrelación entre las características del agua en la primera etapa del sistema de tratamiento que es la coagulación – floculación, considera la etapa más importante del proceso de potabilización. La recolección de datos de los diferentes sensores se realiza a través de dispositivos electrónicos que facilita la detección, procesamiento, comunicación y permite conformar una red de sensores inalámbricos (WSN), que facilita la adquisición y tratamiento de datos en tiempo real, por medio de plataformas de Internet de las Cosas IoT además que da facilidad de ubicación de los diferentes sensores en la planta potabilizadora y presenta una alta tasa de autonomía debido al uso eficiente de energía de los nodos. Finalmente se procesa los datos recolectados en un software libre que permite aplicar la estrategia de control y realiza una interfaz gráfica de fácil utilización para el usuario final.