Automatización de un módulo didáctico de medición de nivel

Abstract

RESUMEN: En esta tesis se desarrolló la automatización de un módulo didáctico para medir nivel, el módulo cuenta con un tanque superior y uno inferior; en el tanque superior se mide haciendo uso de un transmisor ultrasónico de nivel y un transmisor de nivel por presión diferencial implementando un control ON-OFF para activar una bomba sumergible que se encuentra en el tanque inferior y una válvula solenoide, que sirve para vaciar el tanque superior. Se realizó el cableado de la etapa de potencia y de las señales de los tipos analógicas y digitales requeridas por el módulo didáctico de nivel. Se integraron al módulo de nivel el interruptor de nivel, el transmisor de nivel por presión diferencial y el transmisor ultrasónico de nivel. Se hizo el ajuste, caracterización y escalamiento de los transmisores de nivel de acuerdo a sus características. Se montó una botonera en el módulo de nivel que cuenta con los botones de arranque y paro de la bomba en el modo manual y 4 alarmas de nivel correspondientes a los niveles bajo-bajo, bajo, alto, alto-alto. Haciendo uso de un cable arnés y conector PTC 212 se realizó la conexión entre el módulo didáctico de nivel y el tablero de control. A través de un cable UTP mediante una topología tipo estrella se realizó la comunicación entre el controlador de automatización programable (PAC) y la computadora personal de escritorio (PC) para desarrollar la programación de control tipo ON-OFF y la Interfaz Humano-Maquina (HMI) del módulo didáctico de medición de nivel. En el modo manual de manera local se arranca o se para la bomba sumergible por la botonera montada en el módulo de nivel y en la botonera E/S digitales del tablero de control se puede abrir o cerrar la válvula solenoide desde los botones IN0 e IN1. De forma remota se puede arrancar o parar la bomba sumergible y abrir o cerrar la válvula solenoide desde la HMI en la pantalla de modo manual en donde además se visualiza el nivel de manera continua del tanque completo dado por el transmisor de nivel por presión y una vez que el nivel llega a la parte alta del tanque se comienza a visualizar una segunda medición dada por el transmisor ultrasónico de nivel. Se controla el nivel del ii tanque completo por la HMI de control ON-OFF con histéresis del transmisor de nivel por presión en donde se puede ingresar un SetPoint, así como ajustar el límite alto y el límite bajo de la histéresis. En la pantalla de la HMI del Transmisor ultrasónico de nivel que controla la parte alta del tanque, se selecciona entre un control ON-OFF básico el cual requiere que se le ingrese un SetPoint o un control ON-OFF con histéresis que además del SetPoint requiere que se ingrese el límite alto y el límite bajo de la histéresis.