PALABRAS CLAVES Ascensor, temperatura, tiempo,...

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FECHA Diciembre 3 de 2011 NÚMERO RAE PROGRAMA Tecnología en electronica AUTOR (ES) Galvis Torres Edgardo José TÍTULO DISEÑO DE UNA TARJETA PARA EL MONITOREO DE LA TEMPERATURA DEL TANQUE DE ACEITE EN ASCENSORES HIDRÁULICOS PALABRAS CLAVES Ascensor, temperatura, tiempo, programación. DESCRIPCIÓN La medida de la temperatura para la norma ISO es de 40 grados centígrados en condiciones normales de trabajo. Teniendo en cuenta que el mantenimiento correctivo de un ascensor hidráulico tiene costos elevados, se hace necesario contar con dispositivos electrónicos para prevenir fallas y alargar la vida útil de elementos tales como grupos de válvulas, pistones, mangueras, empaquetaduras, entre otros. . FUENTES BIBLIOGRÁFICAS *Angulo Usa tegui José Maria,S, Romero yesa,I, Angulo Martínez(2006) Micro controladores. Pic diseño práctico de aplicaciones 2° edición Mc Graw Hills, *Palacio Municio, Enrique F Remiro

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FECHA Diciembre 3 de 2011

NÚMERO RAE

PROGRAMA Tecnología en electronica

AUTOR (ES) Galvis Torres Edgardo José

TÍTULO DISEÑO DE UNA TARJETA PARA EL MONITOREO DE LA TEMPERATURA DEL TANQUE

DE ACEITE EN ASCENSORES HIDRÁULICOS

PALABRAS CLAVES Ascensor, temperatura, tiempo, programación.

DESCRIPCIÓN La medida de la temperatura para la norma ISO es de 40 grados centígrados en

condiciones normales de trabajo. Teniendo en cuenta que el mantenimiento

correctivo de un ascensor hidráulico tiene costos elevados, se hace necesario

contar con dispositivos electrónicos para prevenir fallas y alargar la vida útil de

elementos tales como grupos de válvulas, pistones, mangueras, empaquetaduras,

entre otros.

.

FUENTES BIBLIOGRÁFICAS

*Angulo Usa tegui José Maria,S, Romero yesa,I, Angulo

Martínez(2006) Micro controladores.

Pic diseño práctico de aplicaciones 2° edición Mc Graw Hills,

*Palacio Municio, Enrique F Remiro

L.J López(2005) Micro controladores

Pic 16f84 Desarrollo de proyectos 2° edición RA-Ma

*Micro controladores Pic

Angulo Usategui, José María ,Martin cuenca

E, Angulo Martínez.

*Estructura y tecnología de computadores

I(gestión y sistemas)

Mora Buendía, Calos de...(et.al.)

*Micro controladores Avanzados

Ds PIC, controladores digitales de señales, Arquitectura,

programación y aplicaciones.

Angulo Martínez, García Zapirain,Begoña…(et.al) Angulo Usategui

José María

INTERNET

MICROCONTROLADORES

http://html.rincondelvago.com

http://mycrocontroladores.blogspot.com/2008/12/algunos-tipos-

de-microcontroladores.html

www.atmel.com/atmel/acrobat/doc1920.pdf

http://arantxa.ii.uam.es/~gdrivera/robotica/hc08/hc908gp32.htm

Termometría – sensores de temperatura

http://www.fisicarecreativa.com/guias/sensorestemp.pdf

Precios elementos varios.

http://listado.mercadolibre.com.co

http://www.sigmaelectronica.net/atmel-c-23_38.html

NÚMERO RAE

PROGRAMA Tecnología en electronica

CONTENIDOS DESARROLLO DEL PROYECTO

Para solucionar el problema en cuestión, se diseña un sistema electrónico capaz de realizar un

monitoreo autónomo durante un lapso de tiempo conocido y de esta manera poder obtener de

él la información acerca del comportamiento histórico de la temperatura del aceite en el tanque

de un ascensor hidráulico.

El sistema utiliza un sensor de temperatura para transducir una señal correspondiente a los

grados Celsius sobre el tanque de aceite del ascensor; este dato es mostrado en una pantalla y

cada 11 minutos (aprox.) es almacenado en una memoria.

Se cuenta con un reloj de tiempo real que indica en una pantalla la fecha y la hora actual; este

reloj es programable al iniciar el sistema para que el usuario pueda determinar con exactitud en

qué momento fue tomada cada muestra de temperatura.

En un computador, se tiene un programa desde el cual se puede acceder a la información

contenida en la memoria; luego de conectar la tarjeta de adquisición de datos mediante un

cable USB al PC, solo presionando un botón en la pantalla, se obtienen todos los datos tomados

durante las últimas 24 horas.

DIAGRAMA DE BLOQUES

Figura. No. 1 DIAGRAMA DE BLOQUES

DESCRIPCIÓN FUNCIONAL

SENSOR

Encargado de enviar una señal eléctrica que varía en función de su temperatura.

Para este fin, se usó un LM35.

ADC

Compara los niveles de voltaje que llegan del SENSOR y entrega una respuesta binaria de 8 bits

proporcional a esta entrada, relativamente cada 13uS.

Incluido en el microcontrolador de muestreo.

SSEENNSSOORR

AA

DD

CC

RRTTCC

CCOONNTTRROOLLAADDOORR

TTEEMMPPOORRIIZZAADDOORR CCOONNTTRROOLLAADDOORR

MMUUEESSTTRREEOO

PPRROOGGRRAAMMAA

PPCC FFTTDDII

LLCCDD 22

EEEEPPRROOMM

LLCCDD 11

CONTROLADOR MUESTREO

Su estado natural es ejecutar la tarea del ADC y enviar el dato de 8 bits al LCD 1. Este oficio solo

es interrumpido ante dos eventos: 1_ cuando llega un bit desde el CONTROLADOR

TEMPORIZADOR, lo que indica que se debe trasmitir (junto con sus respectivos

direccionamientos) el dato actual de ADC a EEPROM y a LCD 1. 2_ cuando llega una trama de

bits desde PROGRAMA PC, por lo que debe detenerse momentáneamente y mandar la

información que contiene EEPROM (junto con sus respectivos direccionamientos) hacia

PROGRAMA PC.

Tarea realizada por un PIC 16F877A.

LCD 1

En la primera fila de 16 caracteres visualiza la información correspondiente a temperatura

actual proveniente de CONTROLADOR MUESTREO. En la segunda fila (con igual número de

caracteres) muestra la dirección actual de EEPROM.

Se usó un LCD 2x16.

EEPROM

Memoria no volátil con capacidad de almacenar 512 datos de 8 bits cada uno.

Incluido en el microcontrolador de muestreo.

RTC

Reloj de tiempo real que se configura inicialmente desde CONTROLADOR TEMPORIZADOR y

hacia el cual envía a través de dos pines el valor de la hora y fecha actual.

Implementado con un DS1302

CONTROLADOR TEMPORIZADOR

Fue diseñado para configurar como primera medida el RTC. Una vez hecho esto, su tarea cíclica

es monitorear y enviar a LCD 2 la información de hora y fecha actual y cada 11,9 minutos enviar

un bit de alerta a CONTROLADOR MUESTREO.

Tarea realizada por un PIC 16F877A.

LCD 2

En la primera fila de 16 caracteres visualiza la información correspondiente a fecha actual

proveniente de CONTROLADOR TEMPORIZADOR. En la segunda fila (con igual número de

caracteres) muestra la hora actual de CONTROLADOR TEMPORIZADOR.

Se usó un LCD 2x16.

FTDI

Interfaz de datos entre CONTROLADOR MUESTREO que envía datos RS232 y PROGRAMA PC que

recibe datos USB.

Implementado con un circuito integrado FTDI232.

PROGRAMA PC

Programa hecho en Microsoft Visual Basic para PC que ofrece un entorno gráfico con 121

casillas en cada una de las cuales se ubican los datos decimales que contiene EEPROM. Cuando

el usuario presiona el botón para recibir datos, el programa envía una interrupción por medio

de FTDI a CONTROLADOR MUESTREO, para que éste, realice la trasmisión de la información.

NÚMERO RAE

PROGRAMA Tecnología en electrónica

METODOLOGÍA

1. Se entrevistaron profesionales en el área del transporte vertical para la identificación del

problema.

2. Fue necesario usar medios de consulta y recopilación de datos tales como asesorías técnicas,

revistas, libros, páginas web y asesorías profesionales que condujeron y facilitaron la

determinación de los objetivos.

3. Visitas a ascensores hidráulicos en establecimientos comerciales

4. Diseño de un bosquejo de solución tecnológica.

5. Se hicieron simulaciones del software y hardware a usar.

6. Análisis concienzudo acerca de los elementos probados y se seleccionaron los componentes

definitivos.

7. Construcción del dispositivo y pruebas finales.

CONCLUSIONES Dentro del marco de un proyecto de grado de tecnólogo, definitivamente

es posible integrar los conocimientos adquiridos durante la carrera y lograr

dar soluciones prácticas a problemas reales.

La temperatura del aceite en ascensores hidráulicos es uno de los factores

más significativos en el funcionamiento de su maquinaria; si se mantiene

monitoreado su estado, se reducen costes de mantenimiento y mejoran su

operatividad.

Mediante la selección metódica de componentes electrónicos que se

encuentran en el mercado fácilmente y a bajo costo es posible diseñar una

tarjeta de adquisición de datos de temperatura y almacenarlos de forma

permanente en tiempo real, utilizado un LM35 y un PIC16F877A. Además,

con este microcontrolador, un sistema de comunicación para el envío de

datos a un PC se puede desarrollar usando su módulo de comunicación

RS232 y a través de un FTDI232 como interfaz, se logra enviar y recibir

datos desde un PC usando el puerto USB.

El programa Visual Basic 6.0 ofrece la posibilidad de realizar un software

capaz de interpretar y visualizar datos provenientes de un circuito

electrónico como el que se construyó en este proyecto.

Para construir un dispositivo electrónico eficaz, es necesario seguir una

metodología flexible que involucre aspectos como la identificación del

problema, el diseño de posibles soluciones, las pruebas respectivas a estas

soluciones y la escogencia de los materiales adecuados que dan sustento a

un equipo confiable.

DISEÑO DE UNA TARJETA PARA EL MONITOREO DE LA

TEMPERATURA DEL TANQUE DE ACEITE EN ASCENSORES HIDRÁULICOS

EDGARDO JOSÉ GALVIS TORRES

UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA, SEDE BOGOTÁ

CENTRO DE FORMACIÓN TÉCNICA Y TECNOLÓGICA

TECNOLOGÍA EN ELECTRÓNICA

BOGOTÁ D.C.

2011

DISEÑO DE UNA TARJETA PARA EL MONITOREO DE LA

TEMPERATURA DEL TANQUE DE ACEITE EN ASCENSORES HIDRÁULICOS

EDGARDO JOSÉ GALVIS TORRES

PROYECTO DE GRADO

ASESOR

JORGE LÓPEZ

INGENIERO ELECTRÓNICO

UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA, SEDE BOGOTÁ

CENTRO DE FORMACIÓN TÉCNICA Y TECNOLÓGICA

TECNOLOGÍA EN ELECTRÓNICA

BOGOTÁ D.C.

2011

NOTA DE ACEPTACIÓN

__________________________

__________________________

__________________________

__________________________

__________________________

FIRMA DEL PRESIDENTE DEL JURADO

FIRMA DEL JURADO

FIRMA DEL JURADO

BOGOTÁ D.C. 8 DE JUNIO DE 2011

AGRADECIMIENTOS

Agradecimientos especiales:

Primero a Dios por darme la oportunidad de adquirir

nuevos conocimientos así como logros a nivel personal

y también a los profesores que me asesoraron en este

proyecto, Jorge López y Uriel Muñoz, por brindarme su

experiencia en este campo como es la electrónica.

TABLA DE CONTENIDO

1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ........................................................................... 16

1.1 ANTECEDENTES ......................................................................................................................... 16 1.2 DESCRIPCIÓN Y FORMULACIÓN DEL PROBLEMA ..................................................... 17 1.3 JUSTIFICACIÓN ............................................................................................................................ 18 1.4 OBJETIVOS .................................................................................................................................... 18

1.4.1 OBJETIVO GENERAL ..................................................................................................................... 19 1.4.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS ......................................................................................................... 19

1.5. ALCANCES Y LIMITACIONES DEL PROYECTO ........................................................... 19 1.5.1 ALCANCES ........................................................................................................................................... 19 1.5.2. LIMITACIONES .................................................................................................................................. 20

2. MARCO DE REFERENCIA ................................................................................................ 20

2.1. MARCO TEÓRICO ..................................................................................................................... 20 2.1.1. ASCENSORES ................................................................................................................................... 20 2.1.2. ELECTRÓNICA ............................................................................................................................... 301

2.2. MARCO LEGAL O NORMATIVO ........................................................................................ 356 3.1 METODOLOGÍA .......................................................................................................................... 367

4. DESARROLLO DEL PROYECTO .................................................................................378

4.1. DIAGRAMA DE BLOQUES .................................................................................................... 389 4.2. DESCRIPCIÓN FUNCIONAL ................................................................................................. 389

4.2.1. SENSOR ............................................................................................................................................. 389 4.2.2. ADC ....................................................................................................................................................... 389 4.2.3. CONTROLADOR MUESTREO .................................................................................................. 30 4.2.4. LCD 1 ...................................................................................................................................................... 30 4.2.5. EEPROM ............................................................................................................................................... 30 4.2.6. RTC .......................................................................................................................................................... 30 4.2.7. CONTROLADOR TEMPORIZADOR ................................................................................... 401

4.2.8. LCD 2 ................................................................................................................................................... 401 4.2.9. FTDI ...................................................................................................................................................... 401 4.2.10. PROGRAMA PC .......................................................................................................................... 401

4.2.11. DIAGRAMAS DE FLUJO………………………………………………………….32

4.2.12. PROGRAMAS PICS Y VISUAL BASIC………………………………………….34

4.3. SELECCIÓN DE COMPONENTES ........................................................................................ 43 4.3.1. CONTROLADOR ............................................................................................................................... 43 4.3.2. SENSOR ................................................................................................................................................ 44 4.3.3. PROGRAMA PC ................................................................................................................................ 45

4.4. DISPOSITIVO CONSTRUIDO ................................................................................................. 46

4.4.1. ESQUEMÁTICOS ............................................................................................................................. 46 4.4.3. TARJETA DE ADQUISICION DE DATOS ........................................................................... 50

5. CONCLUSIONES .................................................................................................................. 54

6. RECOMENDACIONES ...................................................................................................... 55

7. BIBLIOGRAFÍA ..................................................................................................................... 56

ANEXOS ....................................................................................................................................... 58

INTRODUCCIÓN

En la actualidad existe un creciente interés por el uso de dispositivos electrónicos

como medio para monitorear equipos eléctricos e hidráulicos en ascensores;

resulta realmente atractiva la posibilidad de implementar circuitos capaces de

adquirir datos de temperatura, corriente, voltaje, presión, aceleración, entre otros,

y de esta manera determinar el estado de funcionamiento del sistema, con el fin

de evitar daños graves o tal vez accidentes, al tiempo que reduciendo costos de

mantenimiento. En definitiva, la electrónica se ha convertido en un excelente

medio para optimizar la seguridad y la comercialización en los sistemas de

ascensores.

1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

1.1 ANTECEDENTES

A principio del siglo XIX los ascensores de pistón hidráulico ya se usaban en

alguna fábrica europea. En este modelo la cabina estaba montada sobre un

embolo de acero hueco que caía en una perforación cilíndrica en el suelo, el agua

forzada dentro del cilindro a presión subía el embolo y la cabina bajaba debido a la

gravedad; cuando el agua se liberaba de dicha presión, se encontraba una

temperatura mayor que al inicio del ciclo lo cual limitaba este sistema a un corto

tiempo de uso.

El ascensor hidráulico de uso corriente en la actualidad es una versión moderna

del ascensor mencionado anteriormente, estos ascensores son empujados

directamente desde abajo por un ariete (cuyo cilindro penetra en la tierra hasta

una profundidad igual equivalente al recorrido del ascensor), siendo el líquido

impulsor aceite, suministrado por bombas de alta velocidad en sustitución del agua

bajo presión utilizada antiguamente; el aceite brinda algunas ventajas frente al

agua pero al igual, después de su uso a altas presiones, se recalienta.

A continuación, se citan algunos desarrollos que previamente han sido diseñadas

en búsqueda de solucionar este problema:

España, Fanox Electronics SL. Fabrica T2 y TST-24, control de temperatura para

ascensores. Controla la temperatura ambiente del cuarto de máquinas mediante

un relé con módulo exterior ODT2 o del interior del armario eléctrico en

ascensores sin cuarto de máquinas con un relé con sonda interior INT2.

Colombia, Schneider Electric. Ofrece una importante gama de relés de medida y

de control RM35 ATL0MW, RM35 ATR5MW y RM35 ATW5MW. Relés para

control de temperatura en sala-cuarto de máquinas de ascensores mediante

control ajustable entre 5 y 40°C.

Colombia, Andino S.A.S está fabricando ascensores hidráulicos con dispositivos

eléctricos como termostatos para controlar la temperatura en los aceites

hidráulicos.

1.2 DESCRIPCIÓN Y FORMULACIÓN DEL PROBLEMA

Los ascensores hidráulicos están compuestos principalmente por la central

hidráulica, que es un conjunto formado por un motor-bomba, donde se almacena

todo el aceite necesario para mover la cabina y el grupo o cuerpo de válvulas

instalado en la central, que es el celebro de todas la operaciones (conjuntamente

con el cuadro eléctrico) y regula el caudal del aceite y en consecuencia la

velocidad de la cabina que a través de una conducción llega al pistón. Cuando el

aceite entra en el interior del pistón su presión provoca un desplazamiento

ascendente del vástago y consecutivamente en la cabina.

Como puede notarse, el principio de funcionamiento es igual que en los

ascensores antiguos, sólo que el agua es reemplazada por aceite, por lo que este

se ve sometido a altas presiones y rozamientos, produciendo una agitación

térmica en su interior que termina por recalentar el fluido.

La medida de la temperatura para la norma ISO es de 40 grados centígrados en

condiciones normales de trabajo. Teniendo en cuenta que el mantenimiento

correctivo de un ascensor hidráulico tiene costos elevados, se hace necesario

contar con dispositivos electrónicos para prevenir fallas y alargar la vida útil de

elementos tales como grupos de válvulas, pistones, mangueras, empaquetaduras,

entre otros.

¿Es posible diseñar un dispositivo electrónico para monitorear la temperatura del

aceite dentro del tanque de los equipos de transporte vertical hidráulicos?

1.3 JUSTIFICACIÓN

El recalentamiento influye considerablemente sobre las propiedades físicas y

químicas del aceite, las altas temperaturas condicionan la vida útil del fluido, su

resistencia de película, su viscosidad y ocasiona deterioro en la empaquetadura

de los pistones, grupo de válvulas y camisas, provocando desnivel y vibraciones al

equipo.

En conclusión, una alta temperatura en el aceite del ascensor ocasiona problemas

gravísimos en los equipos y trae nefastas consecuencias para los usuarios y las

empresas dedicadas a la fabricación y mantenimiento de estos aparatos.

Andino S.A.S está fabricando ascensores hidráulicos con dispositivos eléctricos

como termostatos para controlar la temperatura en los aceites hidráulicos. La

implementación de una tarjeta de adquisición de datos, midiendo, guardando y

visualizando la temperatura del tanque de aceite, permitirá que los técnicos de

servicio le den soluciones a las fallas producidas por recalentamiento logrando de

esta manera mayor control sobre los principales factores causantes de mal

funcionamiento.

En este proyecto se utilizan materiales que pueden adquirirse en el mercado

local, que son de alta comercialización y por tanto de bajo costo, como los son el

LM35, el PIC877A y LCDs 2x16; este hecho permite que la fabricación de estos

dispositivos en forma serial no supere un costo de $100.000.

1.4 OBJETIVOS

1.4.1 OBJETIVO GENERAL

Diseñar un prototipo de tarjeta para adquisición y almacenamiento de datos que

permita monitorear la temperatura del tanque de aceite en un ascensor hidráulico.

1.4.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS

1. Diseñar una tarjeta de adquisición de datos de temperatura.

2. Almacenar datos de forma permanente en tiempo real.

3. Implementar un sistema de comunicación para el envío de datos a un PC.

4. Elaborar un software capaz de interpretar y visualizar datos provenientes de

un circuito electrónico.

5. Seleccionar componentes electrónicos que se encuentren en el mercado

fácilmente y a bajo costo.

1.5. ALCANCES Y LIMITACIONES DEL PROYECTO

1.5.1 ALCANCES

Al tener una información clara y precisa a cerca de la temperatura del aceite, se

pretende minimizar los costos de mantenimiento en ascensores hidráulicos.

Como impacto social se genera expectativa con relación a la aplicabilidad de

tecnología en ascensores hidráulicos, favoreciendo la confiabilidad entre los

usuarios. Además se pretende aumentar el confort y reducir el riesgo de

accidentes.

En el campo ambiental se espera reducir la contaminación, pues al hacer el

cambio de aceites con menor regularidad se estará evitando el desecho de estos

fluidos quemados contribuyendo a la conservación de especies terrestres y

marinas.

1.5.2. LIMITACIONES

El dispositivo tiene capacidad para guardar 121 datos, lo que limita su resolución

que para este caso en particular es de 1 dato cada 11,9 minutos cubriendo 24

horas continuas; si el sistema no es revisado por un operario en este periodo, no

habrá certeza de la fecha a la que corresponden los datos. La capacidad de

memoria se puede mejorar cambiando el microcontrolador principal y modificando

el software.

Este sistema está diseñado para monitoreo de temperatura, por lo que debe haber

siempre alguien que esté supervisando el estado del ascensor. Puede adicionarse

un sistema de alerta, control automático de temperatura o desconexión del

mecanismo.

2. MARCO DE REFERENCIA

2.1. MARCO TEÓRICO

2.1.1. ASCENSORES

Los ascensores hidráulicos se utilizan actualmente tanto para montacargas como

para transporte de personas en edificios de dos a seis plantas, con velocidades de

0.125 m/seg hasta 0.75m/seg. Las cargas van desde 900kg hasta 10.000 kg para

instalaciones de un solo ariete y para cargas mayores, desde 10 hasta 50

toneladas, implican el empleo de varios arietes. La característica de

funcionamiento y calidad de servicio alcanzable son muy parecidas a las de un

ascensor con reductor y motor de corriente alterna.

Figura. 1 esquema de un ascensor

2.1.1.1. Ventajas de los ascensores hidráulicos

1. Ahorro en el consumo de energía.

2. Estos ascensores son los más seguros.

3. Se pueden instalar en edificaciones que nunca hayan tenido

ascensor.

4. No necesitan cuarto de maquinas en la parte superior.

5. El cuarto de maquinas puede ser instalado a una distancia hasta de

doce metros de donde está el foso.

6. Pueden ser ascensores que se instalan sin obra civil incluso se

pueden instalar en el patio de una vivienda.

7. Permite la implementación de soluciones para personas

discapacitadas.

8. Son ascensores fácil instalación.

9. Funcionan más suavemente tanto en arranque como en parada.

10. El fluido se utiliza pero no se consume.

11. Menor costo en la instalación que otros ascensores ya que precisa

materiales más simples y menos componentes.

12. Para el rescate, el bobinado está conectado a una batería de serie

que permite poder hasta la parada más próxima y abrir puertas.

13. Este tipo de ascensores no necesita contrapeso.

2.1.1.2. Principales tipos de ascensores hidráulicos

2.1.1.2.1. Impulsión directa. Los ascensores hidráulicos de impulsión directa, si

el hueco no llega a los cuatro metros es necesario que este tenga foso ya que el

pistón irá instalado allí. Este tipo de maniobra es recomendable para poca altura.

Figura. 2. pistón de impulsión directa

2.1.1.2.2 Impulsión diferencial. Los ascensores hidráulicos de impulsión

diferencial son aquellos que se instalan en recorridos de más de cuatro metros

en este tipo de instalación no se necesita tener foso ya es recomendable si se

instala para mas paradas de piso.

Figura. 3 pistón de impulsión diferencial

El pistón como se aprecia en la figura se eleva o desciende dependiendo en la

dirección en la que vaya la cabina. En la punta lleva una polea por donde van los

cables de tracción.

El pistón está instalado fijo en el hueco y lo que sube y baja es el pistón que hay

en el interior; en el extremo de la polea tiene una barra que va cogida a las guías y

llevan dos rozaderas instaladas para poder deslizarse por la guías.

2.1.1.3. Elementos básicos de un ascensor hidráulico Los ascensores

hidráulicos están compuestos por siete componentes básicos; en un ascensor la

central hidráulica es un conjunto formado por un motor-bomba que es el donde

se almacena todo el aceite necesario para mover la cabina. El grupo o cuerpo de

válvulas instalado en la central es el celebro de todas la operaciones

(conjuntamente con el cuadro eléctrico) regula el caudal del aceite y en

consecuencia la velocidad de la cabina que a través de una conducción llega al

pistón. Cuando el aceite entra en el interior del pistón su presión provoca un

desplazamiento ascendente del vástago y consecutivamente en la cabina.

2.1.1.3.1. Central hidráulica. Está formado por el conjunto motor-bomba y el

depósito donde se almacena el aceite necesario para que el sistema hidráulico

funcione.

2.1.1.3.2. Grupo de válvulas. Instalado en la parte exterior de la central, es el

cerebro de las operaciones; regula el caudal, el ascenso, el descenso y el cambio

de velocidad.

2.1.1.3.3. Conducción. Une el grupo de válvulas y el pistón; pueden ser rígidas o

flexibles dependiendo de las características de la instalación.

Figura. 4 Elementos básicos de un ascensor hidráulico

2.1.1.3.4. Pistón. Cilindro vertical constituido por un vástago (elemento interior

sometido a un movimiento vertical), un cilindro exterior y una camisa (espacio

entre el vástago y la parte interior del cilindro) que al llenarse de aceite presiona el

vástago hacia arriba provocando un movimiento ascendente de la cabina.

Dependiendo de la instalación del pistón, puede ser telescópico o convencional y

de tracción directa o indirecta.

Figura. 5 pistones

2.1.1.3.5. Chasis. Estructura que sostiene la cabina y circula por las guías.

Figura. 6 chasis

2.1.1.3.6. Cabina. Compartimiento donde se transportan los pasajeros.

2.1.1.3.7. Fluidos

Figura. 7 fluidos

Elemento que transmite la energía de la bomba al pistón. Es recomendable usar

aceites sintéticos, ecológicos o minerales, y con un punto de inflamación muy alto.

2.1.1.3.7.1. Propiedades de los fluidos hidráulicos

1. Viscosidad apropiada.

2. Estabilidad frente cizallamiento.

3. Estabilidad térmica e hidrológica.

4. Baja comprensibilidad.

5. Buen poder lubricante.

6. Inerte frete a los materiales juntas y tubos.

7. Buena resistencia a la oxidación.

8. Características anticorrosivas.

9. Propiedades antiespumantes.

10. Emulsibilidad baja.

11. Ausencia de acción nociva.

2.1.1.3.7.2. Tipos y clasificación de aceites. Existen dos tipos de aceites los

minerales y los sintéticos.

Los minerales proceden del petróleo, y son elaborados del mismo después de

múltiples procesos en sus diferentes componentes que lo hacen indicado para

distintos tipos de producto final, siendo el más adecuado para obtener aceites el

crudo parafínico.

Los aceites sintéticos son los que no tienen en su origen directo el crudo o

petróleo, pero son creados de subproductos petrolíferos combinados en procesos

de laboratorio. Al ser más larga y completa su elaboración, resultan más costosos

que los aceites minerales; dentro de los aceites sintéticos se pueden encontrar los

oligomerosolefínicos, esteres orgánicos, policlicoles y fosfatoesteres.

2.1.1.3.7.3. Temperatura de funcionamiento de los aceites hidráulicos.

Influyen considerablemente sobre las propiedades físicas y químicas, las altas

temperatura condicionan la vida útil del fluido, su resistencia de película, su

viscosidad y ocasiona deterioro en empaquetadura de los pistones, grupo de

válvulas camisa y problemas de fallas, desnivel y vibraciones al equipo afectando

así su buen funcionamiento.

La medida de la temperatura para sistema ISO es de 40 grados centígrado de

trabajo en condiciones normales.

2.1.2. ELECTRÓNICA

2.1.2.1. PIC 16F877A

CPU RISC de Alto desempeño

35 Instrucciones a aprender

Todas las instrucciones se ejecutan en un ciclo de reloj excepto las de brinco

que toman dos

Hasta 20 MHz de velocidad (200 nS por instrucción)

Flash 8Kb x 14 bit

RAM 368 x 8

EEPROM 256 x 8

Hasta 14 fuentes de interrupción

Stack de 8 niveles

Direccionamiento Directo, Indirecto y Relativo

Power on Reset (POR)

Power on timer (PWRT)

Oscillator Start Up (OST)

Watchdog Timer (WDT)

Protección de código

Sleep Mode

Opciones de oscilador seleccionables

CMOS/FLASH EEPROM de bajo consumo, alta velocidad

Diseño totalmente estático

ICSP (vía dos pines)

El CPU tiene acceso a la memoria de programa

Amplio Voltaje de Operación 2.0 a 5.5 V

Corriente de pines de hasta 25 Ma

Grados de temperatura Comerciales e industriales

Bajo consumo de potencia

Figura. 8. PIC16F877A

2.1.2.1. LM35

Precisión de ~1,5ºC (peor caso), 0.5ºC garantizados a 25ºC.

No linealidad de ~0,5ºC (peor caso).

Baja corriente de alimentación (60uA).

Amplio rango de funcionamiento (desde -55º a + 150ºC).

Bajo costo.

Baja impedancia de salida.

Su tensión de salida es proporcional a la temperatura, en la escala Celsius. No

necesita calibración externa y es de bajo costo. Funciona en el rango de

alimentación comprendido entre 4 y 30 voltios.

Como ventaja adicional, el LM35 no requiere de circuitos adicionales para su

calibración externa cuando se desea obtener una precisión del orden de ±0.25 ºC

a temperatura ambiente, y ±0.75 ºC en un rango de temperatura desde 55 a

150ºC.

La baja impedancia de salida, su salida lineal y su precisa calibración inherente

hace posible una fácil instalación en un c

Debido a su baja corriente de alimentación (60uA), se produce un efecto de

autocalentamiento reducido, menos de 0.1 ºC en situación de aire estacionario.

Figura. 9 LM35

2.1.2.1. LCD 2x16

La pantalla de cristal liquido o LCD (Liquid Crystal Display) es un dispositivo µControlado de visualización grafico para la presentación de caracteres, símbolos o incluso dibujos (en algunos modelos), en este caso dispone de 2 filas de 16 caracteres cada una y cada carácter dispone de una matriz de 5x7 puntos (pixels), aunque los hay de otro número de filas y caracteres. Este dispositivo está gobernado internamente por un microcontrolador Hitachi 44780 y regula todos los parámetros de presentación, este modelo es el más comúnmente usado.

Figura.10 LCD 2X16

2.1.2.1. RTC DS1302

Reloj en tiempo real que cuenta segundos, minutos, horas, mes, día de la semana, y año con compensación de año bisiesto válida hasta 2100.

31 x 8 RAM Apoyada por batería De uso general.

Entrada - salida serial para configuración.

2.0V a 5.5V Operación

Usa Menos de 300nA en 2.0V

Interfaz simple de 3 cables

TTL-COMPATIBLE (VCC = 5V)

Figura. 11 DS1302

2.1.2.1. Visual Basic

Visual Basic es un lenguaje de programación dirigido por eventos, desarrollado por

el alemán Alan Cooper para Microsoft. Este lenguaje de programación es un

dialecto de BASIC, con importantes agregados. Su primera versión fue presentada

en 1991, con la intención de simplificar la programación utilizando un ambiente de

desarrollo completamente gráfico que facilitara la creación de interfaces gráficas y,

en cierta medida, también la programación misma.

La última versión fue la 6, liberada en 1998, para la que Microsoft extendió el

soporte de este lenguaje hasta marzo de 2008.

En 2001 Microsoft propuso abandonar el desarrollo basado en la API Win32 y

pasar a un framework o marco común de librerías, independiente de la versión del

sistema operativo, .NET Framework, a través de Visual Basic .NET (y otros

lenguajes como C Sharp (C#) de fácil transición de código entre ellos); fue el

sucesor de Visual Basic 6.

Si bien Visual Basic es de propósito general, también permite el desarrollo de

aplicaciones de bases de datos usando Data Access Objects, Remote Data

Objects, o ActiveX Data Objects.

Visual Basic (Visual Studio) contiene un entorno de desarrollo integrado o IDE que

incluye un editor de textos para edición del código, un depurador, un

compilador (y enlazador) y un constructor de interfaz gráfica o GUI.

2.1.2.1. FTDI232

Circuito integrado convierte comunicación RS-232 a USB

Figura. 12 FTDI232

2.2. MARCO LEGAL O NORMATIVO

UNE-EN81-2. 2001/A2

Reglas de seguridad para la construcción de instalación de ascensores.

Parte 2: Ascensores Hidráulicos

A2 Espacio de máquinas y polea

La norma EN81-2 1988 exige sala de máquinas y poleas. Las maquinas y

partes asociadas pueden estar localizadas en el hueco con la cabina, contrapeso

o en el armario. Para garantizar la operación normal, son necesarias previsiones

de mantenimiento e inspecciones no descritas en esta norma.

En el artículo 19 del reglamento de aparatos de elevación y manutención

(RD2291/1985) y en el apartado 16.1.3 de la ITC MIE AEM-1 se contempla la

obligatoriedad de las inspecciones periódicas de los aparatos elevadores

siguiendo un protocolo ya estipulado por medio de un organismo de control

autorizado (OCA) para posteriormente subsanar las distintas deficiencias

encontradas por medio de la empresa conservadora en el plazo fijado. Estas son

de carácter obligatorio por parte de la administración y consiguen que las

instalaciones revisadas se enmarquen dentro de la seguridad y el confort.

La medida de la temperatura para sistema ISO es de 40 grados centígrados de

trabajo en condiciones normales.

Ver ANEXO B

3. TÉCNICAS DE RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN

Se consultó a ANDINO S.A.S., empresa dedicada al diseño, fabricación,

instalación y prestación de servicio técnico del transporte vertical.

Otra información pertinente se adquirió por medio de docentes, profesionales en el

área, personal técnico del SENA y empíricos dedicados al mantenimiento

preventivo y correctivo de ascensores hidráulicos, además de libros, revistas y

páginas web.

3.1 METODOLOGÍA

8. Se entrevistaron profesionales en el área del transporte vertical para la

identificación del problema.

9. Fue necesario usar medios de consulta y recopilación de datos tales como

asesorías técnicas, revistas, libros, páginas web y asesorías profesionales

que condujeron y facilitaron la determinación de los objetivos.

10. Visitas a ascensores hidráulicos en establecimientos comerciales

11. Diseño de un bosquejo de solución tecnológica.

12. Se hicieron simulaciones del software y hardware a usar.

13. Análisis concienzudo acerca de los elementos probados y se

seleccionaron los componentes definitivos.

14. Construcción del dispositivo y pruebas finales.

4. DESARROLLO DEL PROYECTO

Para solucionar el problema en cuestión, se diseña un sistema electrónico capaz

de realizar un monitoreo autónomo durante un lapso de tiempo conocido y de esta

manera poder obtener de él la información acerca del comportamiento histórico de

la temperatura del aceite en el tanque de un ascensor hidráulico.

El sistema utiliza un sensor de temperatura para transducir una señal

correspondiente a los grados Celsius sobre el tanque de aceite del ascensor; este

dato es mostrado en una pantalla y cada 11 minutos (aprox.) es almacenado en

una memoria.

Se cuenta con un reloj de tiempo real que indica en una pantalla la fecha y la hora

actual; este reloj es programable al iniciar el sistema para que el usuario pueda

determinar con exactitud en qué momento fue tomada cada muestra de

temperatura.

En un computador, se tiene un programa desde el cual se puede acceder a la

información contenida en la memoria; luego de conectar la tarjeta de adquisición

de datos mediante un cable USB al PC, solo presionando un botón en la pantalla,

se obtienen todos los datos tomados durante las últimas 24 horas.

4.1. DIAGRAMA DE BLOQUES

Figura. No. 13 DIAGRAMA DE BLOQUES

4.2. DESCRIPCIÓN FUNCIONAL

4.2.1. SENSOR

Encargado de enviar una señal eléctrica que varía en función de su temperatura.

Para este fin, se usó un LM35.

4.2.2. ADC

Compara los niveles de voltaje que llegan del SENSOR y entrega una respuesta

binaria de 8 bits proporcional a esta entrada, relativamente cada 13uS.

Incluido en el microcontrolador de muestreo.

SSEENNSSOORR

AA

DD

CC

RRTTCC

CCOONNTTRROOLLAADDOORR

TTEEMMPPOORRIIZZAADDOORR CCOONNTTRROOLLAADDOORR

MMUUEESSTTRREEOO

PPRROOGGRRAAMMAA

PPCC FFTTDDII

LLCCDD 22

EEEEPPRROOMM

LLCCDD 11

4.2.3. CONTROLADOR MUESTREO

Su estado natural es ejecutar la tarea del ADC y enviar el dato de 8 bits al LCD 1.

Este oficio solo es interrumpido ante dos eventos: 1_ cuando llega un bit desde el

CONTROLADOR TEMPORIZADOR, lo que indica que se debe trasmitir (junto con

sus respectivos direccionamientos) el dato actual de ADC a EEPROM y a LCD 1.

2_ cuando llega una trama de bits desde PROGRAMA PC, por lo que debe

detenerse momentáneamente y mandar la información que contiene EEPROM

(junto con sus respectivos direccionamientos) hacia PROGRAMA PC.

Tarea realizada por un PIC 16F877A.

4.2.4. LCD 1

En la primera fila de 16 caracteres visualiza la información correspondiente a

temperatura actual proveniente de CONTROLADOR MUESTREO. En la segunda

fila (con igual número de caracteres) muestra la dirección actual de EEPROM.

Se usó un LCD 2x16.

4.2.5. EEPROM

Memoria no volátil con capacidad de almacenar 512 datos de 8 bits cada uno.

Incluido en el microcontrolador de muestreo.

4.2.6. RTC

Reloj de tiempo real que se configura inicialmente desde CONTROLADOR

TEMPORIZADOR y hacia el cual envía a través de dos pines el valor de la hora y

fecha actual.

Implementado con un DS1302

4.2.7. CONTROLADOR TEMPORIZADOR

Fue diseñado para configurar como primera medida el RTC. Una vez hecho esto,

su tarea cíclica es monitorear y enviar a LCD 2 la información de hora y fecha

actual y cada 11,9 minutos enviar un bit de alerta a CONTROLADOR

MUESTREO.

Tarea realizada por un PIC 16F877A.

4.2.8. LCD 2

En la primera fila de 16 caracteres visualiza la información correspondiente a

fecha actual proveniente de CONTROLADOR TEMPORIZADOR. En la segunda

fila (con igual número de caracteres) muestra la hora actual de CONTROLADOR

TEMPORIZADOR.

Se usó un LCD 2x16.

4.2.9. FTDI

Interfaz de datos entre CONTROLADOR MUESTREO que envía datos RS232 y

PROGRAMA PC que recibe datos USB.

Implementado con un circuito integrado FTDI232.

4.2.10. PROGRAMA PC

Programa hecho en Microsoft Visual Basic para PC que ofrece un entorno gráfico

con 121 casillas en cada una de las cuales se ubican los datos decimales que

contiene EEPROM. Cuando el usuario presiona el botón para recibir datos, el

programa envía una interrupción por medio de FTDI a CONTROLADOR

MUESTREO, para que éste, realice la trasmisión de la información.

4.2.11. Diagramas de flujo

Real Time Clock

Figura No. 14 DIAGRAMA DE FLUJO RTC

Sensor de temperatura

Figura No. 15 DIAGRAMA DE FLUJO SENSOR DE TEMPERATURA

4.2.12. Programas pics y Visual Basic

Programa sensor de temperatura

#include <LCD.C>

#use rs232 (baud= 9600, xmit= pin_c6, rcv= pin_c7, parity= n, bits=8)

int direccion, direccion2=0, nombre,i;

int16 q;

float p;

char dato,dato2,datorecep;

void main() {

enable_interrupts(int_rda);

enable_interrupts(global);

lcd_init();

setup_adc_ports(AN0_AN1_AN3);

setup_adc(adc_clock_div_32); //Ajusta frecuencia de muestreo del ADC

direccion= read_eeprom(127);

for(;;){

set_adc_channel(0);

delay_ms(50);

q=read_adc();

p=((5.0*q/256.0*10)*10);

printf(lcd_putc,"\nTemp = %fC ",p);

delay_ms(100);

if(input(pin_c3)==0){

for(i=0; i<=126; i++){

write_eeprom(i, 0);

direccion=0;}

}

if(input(pin_c0)==1){

output_high(pin_c1);

delay_ms(500);

output_low(pin_c1);

delay_ms(100);

dato2=q;

lcd_gotoxy(1,1);

write_eeprom(direccion, dato2);

nombre= read_eeprom(direccion);

nombre=((5.0*nombre/256.0*10)*10);

printf(lcd_putc,"Dato EEPROM= %u",nombre);

delay_ms(100);

direccion=direccion+1;

nombre= read_eeprom(direccion);

dato=nombre;

putc(dato);

direccion2=direccion2+1;

delay_ms(100);

if(direccion2>=121){

direccion2=0;}

}

if(direccion>=121){

direccion=0;}

write_eeprom(127, direccion);

}

}

Programa RTC

#include <16F877a.h>

#fuses hs, nowdt

#use delay (clock=4M)

#ifndef RTC_SCLK

#define RTC_SCLK PIN_d0

#define RTC_IO PIN_D1

#define RTC_RST PIN_d2

#include <ds1302.c>

#include <lcd.c>

#include <kbd_lib.c>

BYTE dia,mes,ano,dow,hora,min,seg;

char cmd,primero,segundo;

long int M=11,S=54;

byte get_number (){

do {primero = kbd_getc();

delay_ms(300);}

while ((primero < '0') || (primero > '9'));

lcd_putc (primero) ;

primero-='0';

do {segundo = kbd_getc();

delay_ms(300);}

while ((segundo < '0') || (segundo > '9'));

lcd_putc (segundo) ;

delay_ms(2000);

segundo-='0';

return ((primero * 10)+segundo);}

void set_clock(){

lcd_putc ("\f ano 20: ");

ano = get_number();

delay_ms(100);

lcd_putc ("\f mes: ");

mes = get_number();

delay_ms(100);

lcd_putc ("\f dia: ");

dia = get_number();

delay_ms(100);

lcd_putc ("\f dow 1-7 : ");

dow =get_number();

delay_ms(100);

lcd_putc ("\f hora: ");

hora = get_number();

delay_ms(100);

lcd_putc ("\f min: ");

min = get_number();

delay_ms(100);

rtc_set_datetime(dia,mes,ano,dow,hora,min);}

void main () {

rtc_init();

lcd_init();

lcd_gotoxy (1,1);

lcd_putc("1:Configurar");

do {cmd = kbd_getc ();}

while ((cmd != '1'));

if (cmd == '1');{

set_clock ();

}

for (;;){

lcd_putc ('\f');

rtc_get_date (dia,mes,ano,dow);

rtc_get_time (hora,min,seg);

if (hora ==12){

printf (lcd_putc,"Fecha:%2u/%2u/%2u\n Hora:%2u:%2u_%2uPM",dia,mes,ano,hora,min,seg);}

else

if (hora >=13){

hora = hora - 12;

printf (lcd_putc,"Fecha:%2u/%2u/%2u\n Hora:%2u:%2u_%2uPM",dia,mes,ano,hora,min,seg);}

else{

printf (lcd_putc,"Fecha:%2u/%2u/%2u\n Hora:%2u:%2u_%2uAM",dia,mes,ano,hora,min,seg);}

delay_ms(100);

if((min==M) && (seg==S)){

output_high(pin_c0);

delay_ms(1000);

output_low(pin_c0);

M=M+11;

S=S+54;}

if(M>=60){

M=M-60;}

if(S>=60){

S=S-60;

M=M+1;}

}

}

Programa Visual Basic Dim h As String

Dim dato As Integer

Dim bandera As Integer

Private Sub Command3_Click()

bandera = 0

MSComm1.Output = "0"

End

End Sub

Private Sub Form_Load()

MSComm1.PortOpen = True

dato = 0

End Sub

Private Sub MSComm1_OnComm()

If MSComm1.CommEvent = comEvReceive Then

bandera = 1

If bandera = 1 Then

h = Asc(MSComm1.Input)

MSComm1.Output = "1"

dato = dato + 1

MSComm1.Output = "0"

If dato >= 62 Then

dato = 0

End If

End If

End If

If dato = 1 Then

Text1.Text = ((h * 5 / 256 * 10) * 10)

Text2.Text = Time & ".." & Date

End If

If dato = 2 Then

Text3.Text = ((h * 5 / 256 * 10) * 10)

Text4.Text = Time & ".." & Date

End If

If dato = 3 Then

Text5.Text = ((h * 5 / 256 * 10) * 10)

Text6.Text = Time & ".." & Date

End If

If dato = 4 Then

Text7.Text = ((h * 5 / 256 * 10) * 10)

Text8.Text = Time & ".." & Date

End If

If dato = 5 Then

Text9.Text = ((h * 5 / 256 * 10) * 10)

Text10.Text = Time & ".." & Date

End If

If dato = 6 Then

Text11.Text = ((h * 5 / 256 * 10) * 10)

Text12.Text = Time & ".." & Date

End If

If dato = 7 Then

Text13.Text = ((h * 5 / 256 * 10) * 10)

Text14.Text = Time & ".." & Date

End If

If dato = 8 Then

Text15.Text = ((h * 5 / 256 * 10) * 10)

Text16.Text = Time & ".." & Date

End If

If dato = 9 Then

Text17.Text = ((h * 5 / 256 * 10) * 10)

Text18.Text = Time & ".." & Date

End If

If dato = 10 Then

Text19.Text = ((h * 5 / 256 * 10) * 10)

Text20.Text = Time & ".." & Date

End If

If dato = 11 Then

Text21.Text = ((h * 5 / 256 * 10) * 10)

Text22.Text = Time & ".." & Date

End If

If dato = 12 Then

Text23.Text = ((h * 5 / 256 * 10) * 10)

Text24.Text = Time & ".." & Date

End If

If dato = 13 Then

Text25.Text = ((h * 5 / 256 * 10) * 10)

Text26.Text = Time & ".." & Date

End If

If dato = 14 Then

Text27.Text = ((h * 5 / 256 * 10) * 10)

Text28.Text = Time & ".." & Date

End If

If dato = 15 Then

Text29.Text = ((h * 5 / 256 * 10) * 10)

Text30.Text = Time & ".." & Date

End If

If dato = 16 Then

Text31.Text = ((h * 5 / 256 * 10) * 10)

Text32.Text = Time & ".." & Date

End If

If dato = 17 Then

Text33.Text = ((h * 5 / 256 * 10) * 10)

Text34.Text = Time & ".." & Date

End If

If dato = 18 Then

Text35.Text = ((h * 5 / 256 * 10) * 10)

Text36.Text = Time & ".." & Date

End If

If dato = 19 Then

Text37.Text = ((h * 5 / 256 * 10) * 10)

Text38.Text = Time & ".." & Date

End If

If dato = 20 Then

Text39.Text = ((h * 5 / 256 * 10) * 10)

Text40.Text = Time & ".." & Date

End If

If dato = 21 Then

Text41.Text = ((h * 5 / 256 * 10) * 10)

Text42.Text = Time & ".." & Date

End If

If dato = 22 Then

Text43.Text = ((h * 5 / 256 * 10) * 10)

Text44.Text = Time & ".." & Date

End If

If dato = 23 Then

Text45.Text = ((h * 5 / 256 * 10) * 10)

Text46.Text = Time & ".." & Date

End If

If dato = 24 Then

Text47.Text = ((h * 5 / 256 * 10) * 10)

Text48.Text = Time & ".." & Date

End If

If dato = 25 Then

Text49.Text = ((h * 5 / 256 * 10) * 10)

Text50.Text = Time & ".." & Date

End If

If dato = 26 Then

Text51.Text = ((h * 5 / 256 * 10) * 10)

Text52.Text = Time & ".." & Date

End If

If dato = 27 Then

Text53.Text = ((h * 5 / 256 * 10) * 10)

Text54.Text = Time & ".." & Date

End If

If dato = 28 Then

Text55.Text = ((h * 5 / 256 * 10) * 10)

Text56.Text = Time & ".." & Date

End If

If dato = 29 Then

Text57.Text = ((h * 5 / 256 * 10) * 10)

Text58.Text = Time & ".." & Date

End If

If dato = 30 Then

Text59.Text = ((h * 5 / 256 * 10) * 10)

Text60.Text = Time & ".." & Date

End If

If dato = 31 Then

Text61.Text = ((h * 5 / 256 * 10) * 10)

Text62.Text = Time & ".." & Date

End If

If dato = 32 Then

Text63.Text = ((h * 5 / 256 * 10) * 10)

Text64.Text = Time & ".." & Date

End If

If dato = 33 Then

Text65.Text = ((h * 5 / 256 * 10) * 10)

Text66.Text = Time & ".." & Date

End If

If dato = 34 Then

Text67.Text = ((h * 5 / 256 * 10) * 10)

Text68.Text = Time & ".." & Date

End If

If dato = 35 Then

Text69.Text = ((h * 5 / 256 * 10) * 10)

Text70.Text = Time & ".." & Date

End If

If dato = 36 Then

Text71.Text = ((h * 5 / 256 * 10) * 10)

Text72.Text = Time & ".." & Date

End If

If dato = 37 Then

Text73.Text = ((h * 5 / 256 * 10) * 10)

Text74.Text = Time & ".." & Date

End If

If dato = 38 Then

Text75.Text = ((h * 5 / 256 * 10) * 10)

Text76.Text = Time & ".." & Date

End If

If dato = 39 Then

Text77.Text = ((h * 5 / 256 * 10) * 10)

Text78.Text = Time & ".." & Date

End If

If dato = 40 Then

Text79.Text = ((h * 5 / 256 * 10) * 10)

Text80.Text = Time & ".." & Date

End If

If dato = 41 Then

Text81.Text = ((h * 5 / 256 * 10) * 10)

Text82.Text = Time & ".." & Date

End If

If dato = 42 Then

Text83.Text = ((h * 5 / 256 * 10) * 10)

Text84.Text = Time & ".." & Date

End If

If dato = 43 Then

Text85.Text = ((h * 5 / 256 * 10) * 10)

Text86.Text = Time & ".." & Date

End If

If dato = 44 Then

Text87.Text = ((h * 5 / 256 * 10) * 10)

Text88.Text = Time & ".." & Date

End If

If dato = 45 Then

Text89.Text = ((h * 5 / 256 * 10) * 10)

Text90.Text = Time & ".." & Date

End If

If dato = 46 Then

Text91.Text = ((h * 5 / 256 * 10) * 10)

Text92.Text = Time & ".." & Date

End If

If dato = 47 Then

Text93.Text = ((h * 5 / 256 * 10) * 10)

Text94.Text = Time & ".." & Date

End If

If dato = 48 Then

Text95.Text = ((h * 5 / 256 * 10) * 10)

Text96.Text = Time & ".." & Date

End If

If dato = 49 Then

Text97.Text = ((h * 5 / 256 * 10) * 10)

Text98.Text = Time & ".." & Date

End If

If dato = 50 Then

Text99.Text = ((h * 5 / 256 * 10) * 10)

Text100.Text = Time & ".." & Date

End If

If dato = 51 Then

Text101.Text = ((h * 5 / 256 * 10) * 10)

Text102.Text = Time & ".." & Date

End If

If dato = 53 Then

Text103.Text = ((h * 5 / 256 * 10) * 10)

Text104.Text = Time & ".." & Date

End If

If dato = 54 Then

Text105.Text = ((h * 5 / 256 * 10) * 10)

Text106.Text = Time & ".." & Date

End If

If dato = 55 Then

Text107.Text = ((h * 5 / 256 * 10) * 10)

Text108.Text = Time & ".." & Date

End If

If dato = 56 Then

Text109.Text = ((h * 5 / 256 * 10) * 10)

Text110.Text = Time & ".." & Date

End If

If dato = 57 Then

Text111.Text = ((h * 5 / 256 * 10) * 10)

Text112.Text = Time & ".." & Date

End If

If dato = 58 Then

Text113.Text = ((h * 5 / 256 * 10) * 10)

Text114.Text = Time & ".." & Date

End If

If dato = 59 Then

Text115.Text = ((h * 5 / 256 * 10) * 10)

Text116.Text = Time & ".." & Date

End If

If dato = 60 Then

Text117.Text = ((h * 5 / 256 * 10) * 10)

Text118.Text = Time & ".." & Date

End If

If dato = 61 Then

Text119.Text = ((h * 5 / 256 * 10) * 10)

Text120.Text = Time & ".." & Date

End If

End Sub

4.3. SELECCIÓN DE COMPONENTES

4.3.1. CONTROLADOR

CARACTERÍSTICAS

REFERENCIA PRECIO* ADC EEPROM TX-RX EXPERIENCIA

ALTAIR No

disponible en Colombia

8b 256B rs232 Programación en

BASIC

INTEL No

disponible en Colombia

8b 64KB rs232 Programación en

ensamblador INTEL

ATMEL $ 100.000 10b 512B rs232 Programación C

MOTOROLA $ 145.000 10b 512B rs232 Programación C

MOCROCHIP $ 70.000 13b 512B rs232

Programación C, librerías, ADC, LCD y teclado

matricial

* Incluye el valor del quemador.

CALIFICACIÓN /

PONDERADO 30% 10% 10% 10% 40%

REFERENCIA PRECIO* ADC EEPROM TX-RX EXPERIENCIA TOTAL

ALTAIR 1 / 0,3 2 / 0,2 3 / 0,3 5 / 0,5 2 / 0,8 2,1

INTEL 1 / 0,3 2 / 0,2 5 / 0,5 5 / 0,5 1 / 0,4 1,9

ATMEL 4 / 1,2 4 / 0,4 4 / 0,4 5 / 0,5 4 / 1,6 4,1

MOTOROLA 3 / 0,9 4 / 0,4 4 / 0,4 5 / 0,5 4 / 1,6 3,8

MOCROCHIP 5 / 1,5 5 / 0,5 4 / 0,4 5 / 0,5 5 / 2 4,9

4.3.2. SENSOR

CARACTERÍSTICAS

TIPO PRECIO RESOLUCIÓN RANGO RESPUESTA COMPATIBILIDAD

TERMISTOR $2K - $6K 1ohm/ºC [-40ºC - 120ºC] LOGARÍTMICA Datos precisos en rangos menores a

10ºC

LM35 $3K 0,1V / ºC [-55ºC - 150ºC] LINEAL Alta impedancia compatible con

ADCs

TERMOCUPLA $50K - $800K 0,385ohm/ºC [-150ºC - 1500ºC]

NO LINEAL

Requiere amplificadores

instrumentación y linealizar.

DIODO $ 200 0,022V / ºC [0ºC - 120ºC] NO LINEAL

Requiere amplificadores

instrumentación y linealizar.

CALIFICACIÓN /

PONDERADO 20% 20% 10% 10% 40%

TIPO PRECIO RESOLUCIÓN RANGO RESPUESTA COMPATIBILIDAD TOTAL

TERMISTOR 2 / 0,4 1 / 0,2 2 / 0,2 3 / 0,3 3 / 1,2 2,3

LM35 3 / 0,6 3 / 0,6 3 / 0,3 4 / 0,4 4 / 1,6 3,5

TERMOCUPLA 1 / 0,2 4 / 0,8 4 / 0,4 2 / 0,2 2 / 0,8 2,4

DIODO 4 / 0,8 2 / 0,4 1 / 0,1 1 / 0,1 1 / 0,4 1,8

4.3.3. PROGRAMA PC

CARACTERÍSTICAS

REFERENCIA TX-RX ENTORNO LENGUAJE EXPERIENCIA

V.B. Serial Ventanas BASIC Alto nivel; objetos; amplia difusión de

tutoriales.

C++ Serial Por pixeles -

ASCII C

Medio nivel; funciones; código extenso; amplia

difusión de tutoriales.

DELPHI Serial en C LINUX PASCAL Medio nivel;

funciones; código extenso.

LABVIEW Serial Técnico G

Alto nivel; mínimo requerimiento de

código; poca información difundida el

respecto

CALIFICACIÓN / PONDERADO

30% 20% 10% 40%

REFERENCIA TX-RX ENTORNO LENGUAJE EXPERIENCIA TOTAL

V.B. 4 / 1,2 4 / 0,8 3 / 0,3 4 / 1,6 3,9

C++ 4 / 1,2 2 / 0,4 2 / 0,2 3 / 1,2 3

DELPHI 2 / 0,6 1 / 0,2 1 / 0,1 1 / 0,4 1,3

LABVIEW 4 / 1,2 3 / 0,6 4 / 0,4 2 / 0,8 3

4.4. DISPOSITIVO CONSTRUIDO

4.4.1. ESQUEMÁTICOS

4.4.1.1. CIRCUITO 1

En esta tarjeta se realiza la toma de temperatura y se guardan los

datos en la memoria; se muestran en la pantalla LCD1 y se realiza la

comunicación con el PC.

Regulación de voltaje del adaptador de corriente externo para

alimentar los circuitos 1 y 2.

SENSOR.

CONTROLADOR MUESTREO, EEPROM, ADC.

Entrada de bit desde CONTROLADOR TEMPORIZADOR.

Salida datos hacia FTDI.

Conector para LCD 1.

Figura. No. 16 CIRCUITO 1

1

2

1

3

1

4

1

5

1

6

1

4.4.1.2. CIRCUITO 2

Este circuito realiza la temporización para la toma de muestras en el circuito

1 apoyado en un reloj de tiempo real que es configurado mediante un

teclado matricial; la hora y la fecha son expuestos en la pantalla LDC2.

CONTROLADOR TEMPORIZADOR.

Conector para teclado de configuración RTC.

Salida bit hacia CONTROLADOR MUESTREO.

Conector para LCD 2.

RTC.

Figura. No. 17 CIRCUITO 2

1

2

1

3

1

4

1

5

1

4.4.2. PCBs

Figura. No. 18 PCB CIRCUITO 1

Figura. No. 19 PCB CIRCUITO 2

4.4.3. TARJETA DE ADQUISICIÓN DE DATOS

Figura.20 FOTO DISPOSITIVO TERMINADO (Superior)

Figura. 21 FOTO DISPOSITIVO TERMINADO (Lateral)

4.4.4. PROGRAMA PC

Figura. 22 PANTALLAZO PROGRAMA PC (Al iniciar)

Figura. 23 PANTALLAZO PROGRAMA PC (121 datos tomados en el transcurso de 24 horas)

LM35

Figura. No. 24 UBICACIÓN DEL SENSOR

5. CONCLUSIONES

Dentro del marco de un proyecto de grado de tecnólogo, definitivamente es

posible integrar los conocimientos adquiridos durante la carrera y lograr dar

soluciones prácticas a problemas reales.

La temperatura del aceite en ascensores hidráulicos es uno de los factores

más significativos en el funcionamiento de su maquinaria; si se mantiene

monitoreado su estado, se reducen costes de mantenimiento y mejoran su

operatividad.

Mediante la selección metódica de componentes electrónicos que se

encuentran en el mercado fácilmente y a bajo costo es posible diseñar una

tarjeta de adquisición de datos de temperatura y almacenarlos de forma

permanente en tiempo real, utilizado un LM35 y un PIC16F877A. Además, con

este microcontrolador, un sistema de comunicación para el envío de datos a un

PC se puede desarrollar usando su módulo de comunicación RS232 y a través

de un FTDI232 como interfaz, se logra enviar y recibir datos desde un PC

usando el puerto USB.

El programa Visual Basic 6.0 ofrece la posibilidad de realizar un software capaz

de interpretar y visualizar datos provenientes de un circuito electrónico como el

que se construyó en este proyecto.

Para construir un dispositivo electrónico eficaz, es necesario seguir una

metodología flexible que involucre aspectos como la identificación del

problema, el diseño de posibles soluciones, las pruebas respectivas a estas

soluciones y la escogencia de los materiales adecuados que dan sustento a un

equipo confiable.

6. RECOMENDACIONES

Dejar un registro exacto de la hora y fecha en la que el dispositivo se configura

por primera vez luego de su desconexión a la corriente.

Garantizar un suministro ininterrumpido de corriente alterna.

No manipular las tarjetas sin tener conocimiento previo.

Ubicar el dispositivo fuera del tanque de fluidos (aceite) y lejos del alcance

térmico, a excepción del SENSOR.

El hardware y el software conforman un mismo sistema; por lo tanto se

advierte que cualquier modificación en uno de los dos, puede afectar

considerablemente el correcto funcionamiento del otro.

7. BIBLIOGRAFÍA

Angulo Usa tegui José Maria,S, Romero yesa,I, Angulo

Martínez(2006) Micro controladores.

Pic diseño práctico de aplicaciones 2° edición Mc Graw Hills,

Palacio Municio, Enrique F Remiro

L.J López(2005) Micro controladores

Pic 16f84 Desarrollo de proyectos 2° edición RA-Ma

Micro controladores Pic

Angulo Usategui, José María ,Martin cuenca

E, Angulo Martínez.

Estructura y tecnología de computadores

I(gestión y sistemas)

Mora Buendía, Calos de...(et.al.)

Micro controladores Avanzados

Ds PIC, controladores digitales de señales, Arquitectura, programación y

aplicaciones.

Angulo Martínez, García Zapirain,Begoña…(et.al) Angulo Usategui José María

INTERNET

MICROCONTROLADORES

http://html.rincondelvago.com

http://mycrocontroladores.blogspot.com/2008/12/algunos-tipos-de-

microcontroladores.html

www.atmel.com/atmel/acrobat/doc1920.pdf

http://arantxa.ii.uam.es/~gdrivera/robotica/hc08/hc908gp32.htm

Termometría – sensores de temperatura

http://www.fisicarecreativa.com/guias/sensorestemp.pdf

Precios elementos varios.

http://listado.mercadolibre.com.co

http://www.sigmaelectronica.net/atmel-c-23_38.html

ANEXOS

ANEXO A

El cálculo de la viscosidad del aceite a temperaturas actuales

Cuando conocemos la viscosidad de un aceite a dos temperaturas podemos calcular la viscosidad a la temperatura operacional en nuestra aplicación. Normalmente utilizamos 40°C y 100°C, pero puede digitar otras temperaturas mientras sepa las viscosidades a esas temperaturas. Coloque:

o La viscosidad a 40°C o La viscosidad a 100°C o La temperatura del aceite en su reductor, sistema hidráulico, etc.

“Calcular” Para saber la viscosidad en la temperatura actual

Cálculo de Viscosidad a una Temperatura Específica (ASTM D341)

Digite las temperaturas y viscosidades conocidas y la temperatura deseada para saber la viscosidad a esa temperatura.

Temperatura Celsius

Viscosidad Cinematica

Temperatura y Viscosidad 1 40.00

68.00

Temperatura y Viscosidad 2 100.00

8.60

Temperatura Operacional 60.00

°C

Viscosidad a Temperatura Operacional 28.49

cSt

La Norma DIN 51519

La tabla o “norma” DIN 51519 es lo que determina la “Viscosidad ISO”. Clasifica los aceites industriales de acuerdo a su viscosidad a 40°C, permitiendo 10% para arriba o abajo dentro de su límite.

Como ejemplo podríamos ver un aceite cuya viscosidad a 40 ° C es de 34 cSt. Esta viscosidad es entre 28.80 cSt y 35.2 cSt, y por eso lo llamamos un aceite ISO 32.

ANEXO B

La oleo hidráulica, frente a la mecánica tradicional, presenta las siguientes ventajas: reducción de desgaste y mantenimiento, está exenta de vibraciones y fácil regulación de la velocidad.

El fluido utilizado es un aceite obtenido de la destilación del petróleo, de ahí el nombre de oleo hidráulica.

Densidad ( ρ ) Suponiendo el fluido homogéneo, la densidad

La compresión que sufren los aceites hidráulicos la podemos considerar despreciable. Por lo tanto, la densidad del fluido no varía significativamente con la presión.

Densidad relativa ( ρr ) a igual temperatura f rρρρ= ρf = densidad del fluido ρa = densidad del agua

Presión de vapor

Es la presión que ejercen las moléculas de un líquido al vaporizarse sobre la superficie del líquido. Esta presión depende de la temperatura. Si la presión de vapor se iguala a la del ambiente, el fluido hierve.

Cavitación

Fenómeno que produce que en un fluido se forme una bolsa de vapor (de ese fluido) que vuelve a condensarse. Este fenómeno erosiona las partes metálicas que tiene a su alrededor, al someterlas a grandes gradientes de presión.

Viscosidad

Es debida al roce entre las moléculas de un fluido. Por lo tanto, representa una medida de la resistencia del fluido a su movimiento. En todos los líquidos, la viscosidad disminuye con el aumento de la temperatura.

Punto de fluidez Está caracterizado por la temperatura más baja a la que un líquido puede fluir.

Índice de viscosidad ( I.V. )

Existen diferentes tablas de clasificación de los aceites en función de su viscosidad. Destaca la americana S.A.E. en la que se obtiene la viscosidad del aceite en cuestión, comparándola con dos aceites patrones. Como la viscosidad es función de la temperatura, para los aceites de automoción se indican dos viscosidades, por ejemplo 15 W 40, donde 40 representa la viscosidad a temperatura de arranque y 15 a la temperatura normal de funcionamiento de la máquina.

Capacidad de lubricación

Todo ingenio mecánico que tenga partes móviles con rozamiento entre ellas presenta una holgura controlada, en la que se deposita una película de aceite que impide la fricción entre dichas piezas, alargando la vida útil de la máquina y aumentando el rendimiento total, puesto que reduce el rozamiento.

Resistencia a la oxidación

Los aceites no sintéticos, son compuestos orgánicos derivados del petróleo con componentes químicos, tales como el carbono e hidrógeno, que reaccionan fácilmente con el oxígeno atmosférico, degradando considerablemente al aceite. Aunque la oxidación aumenta con la temperatura, no es significativa para temperaturas inferiores a los 57 ºC.

Régimen laminar

Se produce cuando las moléculas del fluido se desplazan dentro de una conducción de forma ordenada.

Régimen turbulento

Se produce cuando las moléculas del fluido se desplazan dentro de una conducción de forma desordenada.

El cociente entre la fuerza de inercia, amFi⋅= , tiende a provocar la turbulencia y

Las fuerzas viscosas

Se denomina número de Reynolds ( Re ) uiF FRe=

En el caso de una sección circular

ρ = Densidad en gr/cm3 v = Velocidad del fluido en cm/s D = Diámetro del tubo en cm µ = Viscosidad del fluido en Poisses en gr/(cm·s)

Se ha determinado, de forma experimental, que para un número de Re < 2000 tenemos un régimen laminar y para un número de Re > 2000 tenemos un régimen turbulento.

Principio de Pascal

La presión aplicada a un fluido confinado se transmite íntegramente en todas las direcciones y ejerce fuerzas iguales sobre áreas iguales, actuando estas fuerzas normalmente a las paredes del recipiente.

Cilindro 1Cilindro 2

p A

F p

F p

En cuanto a los desplazamientos de los émbolos, como el volumen de líquido que sale del cilindro 1 es igual al que entra en el cilindro 2

V lAV lAV l1 desplazamiento del émbolo 1 l2 desplazamiento del émbolo 2

Ley de continuidad

Considerando a los líquidos como incomprensibles y con densidades constantes, por cada sección de un tubo pasará el mismo caudal por unidad de tiempo.

t lAt t lAt

Cuando las secciones de las conducciones son circulares.

Donde la velocidad varía de forma inversamente proporcional al cuadrado del diámetro.

Teorema de Bernouilli

Si consideramos dos secciones en un mismo conductor, podemos establecer el siguiente balance energético:

Energía estática potencial: depende de la masa y la posición relativa de esa masa.

Ley de continuidad

Energía hidrostática debida a la presión: determina el trabajo desarrollado en cada momento

111111WlFlAp=⋅=⋅⋅ 222222WlFlAp=⋅=⋅⋅

Energía hidrodinámica: es debida a la energía cinética del fluido, por lo tanto depende de la velocidad.

Si consideramos dos secciones diferentes, tal y como se indican en la figura anterior, y sumamos todas las energías que entran en juego:

Como A·l es el volumen desplazado del fluido, y como V1 = V2 = V y

Quedaría:

Denominada ecuación de Bernouilli

En instalaciones horizontales, la variación de energía potencial es cero, por lo que:

Por lo tanto, si disminuye la velocidad, debe aumentar la presión para que la igualdad se mantenga. Por otra parte, como la masa de fluido en una determinada sección es pequeña, la energía cinética, aunque tengamos velocidades considerables, es despreciable en instalaciones de este tipo. El transporte de energía es función de la presión a que sometemos el fluido.

Potencia ( P ) La potencia necesaria de la bomba es función de:

η QpP⋅=

P = Potencia en W p = Presión en N/m2 = Pa Q = Caudal en m3/s η = Rendimiento de la bomba en tanto por uno

Pérdidas de carga ( hf)

Tanto en régimen laminar como turbulento, representa la disminución de presión que experimenta un líquido al circular por un conductor.

hf = Pérdida de carga expresada en altura de columna de líquido l = Longitud del conducto

D = Diámetro del conducto v = Velocidad del líquido g = Constante de gravedad

Ψ = Coeficiente de fricción.

En el caso de régimen laminar

Resistencia hidráulica ( R ) Es la resistencia que oponen los elementos del circuito hidráulico al paso del líquido.

Estructura de bloques de una instalación oleo hidráulica

Elementos de las instalaciones hidráulicas

Bombas Nos proporcionan una presión y caudal adecuado de líquido a la instalación.

Datos necesarios de las bombas:

o Caudal que proporciona. o Presión de trabajo.

Tipos de bombas:

o De émbolo. o Rotativas.

Depósito

Su misión es recuperar el fluido después de usarlo y mantener un nivel adecuado al uso de la instalación.

Acondicionadores del aceite

Son dispositivos que nos permiten mantener el aceite en unas condiciones de limpieza adecuadas al uso de los elementos de la instalación, de tal manera, que alarga la vida de ésta. Estos elementos son:

Filtro

Es el encargado de retirar del aceite las partículas sólidas en suspensión (trozos de metal, plásticos, etc.)

Manómetro Se pone después de la bomba e indica la presión de trabajo.

Red de distribución

Debe garantizar la presión y velocidad del aceite en todos los puntos de uso. En las instalaciones oleo hidráulicas, al contrario de las neumáticas, es necesario un circuito de retorno de fluido, ya que este se vuelve a utilizar una y otra vez.

El material utilizado suele ser acero o plástico reforzado y depende de su uso.

Elementos de regulación y control

Son los encargados de regular el paso del aceite desde las bombas a los elementos actuadores. Estos elementos, que se denominan válvulas, pueden ser activados de diversas formas: manualmente, por circuitos eléctricos, neumáticos, hidráulicos o mecánicos. La clasificación de estas válvulas se puede hacer en tres grandes grupos.

Válvulas de dirección o distribuidores

Estos elementos se definen por el número de orificios (vías) y las posiciones posibles, así como por su forma de activación y desactivación.

Válvulas anti retorno

Permiten el paso del aceite en un determinado sentido, quedando bloqueado en sentido contrario.

Válvulas de regulación de presión y caudal

Son elementos que, en una misma instalación hidráulica, nos permiten disponer de diferentes presiones y caudales. Pueden ser estranguladoras, temporizadoras, etc. y se utilizan para modificar la velocidad de los elementos actuadores, también llamados de trabajo.

Elementos actuadores o de trabajo

Son los encargados de transformar la energía oleo hidráulica en otra energía, generalmente de tipo mecánico. Los podemos clasificar en dos grandes grupos: cilindros y motores.

Cilindros

Transforman la energía oleo hidráulica en energía mecánica con un movimiento rectilíneo alternativo. Los hay de dos tipos:

Cilindros de simple efecto

Sólo realizan trabajo útil en un sentido de desplazamiento del vástago. Para que el émbolo recupere la posición de reposo se dota al cilindro de un muelle. Normalmente este muelle esta diseñado para almacenar el 6% de la fuerza de empuje, o bien, como es el caso de los elevadores hidráulicos, aprovechan la acción de la gravedad.

Cilindros de doble efecto

Estos elementos pueden realizar trabajo en ambos sentidos de desplazamiento. Sin embargo hay que tener en cuenta que la fuerza de avance y retroceso es diferente, ya que en un sentido hay que tener en cuenta el diámetro del vástago.

Motores

Son elementos que transforman la energía oleo hidráulica en energía mecánica de rotación. Los hay de diversos tipos, entre los que cabe destacar: de engranajes, de pistones y rotativos de aspas.

Representación gráfica y simbología

Es muy similar a la utilizada en instalaciones neumáticas que veremos más adelante.

La neumática es la parte de la ingeniería que se dedica al estudio y aplicación del aire comprimido en la automatización de diversos procesos industriales.

Magnitudes y unidades

Presión ( p ) Representa la fuerza F ejercida sobre una superficie A

Unidad

Según el S.I. la unidad a utilizar es el Pascal (Pa). Sin embargo, todavía se siguen utilizando otras unidades que rompen el criterio de unificación del S.I. Estas unidades son:

o N/m2 = Pa o Bar = 105 Pa o Atmósfera = atm = 1,01325 bar = 1,01325 • 105 Pa o Columna de mercurio = 760 m Hg = 1 atm

Presión absoluta: presión p1 medida desde un nivel cero 0. Presión relativa: presión p2 medida desde la presión atmosférica pa.

pa p p1p2

El vacío: se considera cuando tenemos una presión menor a la atmosférica. Instrumento de medida de la presión: manómetro.

Caudal ( Q )

Representa el volumen de un fluido V que pasa por una sección A, transversal a la corriente, en una unidad de tiempo t.

Como V = A · l, siendo A = Sección transversal y l = Espacio recorrido por el fluido

lAQ AvQ⋅= donde v es la velocidad del fluido

Humedad ( H )

Representa la cantidad de agua (en forma de vapor) que hay en el aire, y depende fundamentalmente de la temperatura del mismo.

Se pueden distinguir:

Humedad absoluta ( H ): Representa la cantidad total de vapor de agua que hay en el aire. Se mide en gr/m3. Esta magnitud no se usa puesto que el dato obtenido no es objetivo, sino que depende de la temperatura.

Humedad relativa ( Hr): Indica la relación entre la humedad del aire mV y la máxima humedad que podríamos tener a una temperatura dada, es decir, masa de vapor saturado mS. Es a dimensional.

r m mH=

TABLA DE CONTENIDO

PÁG.

INTRODUCCIÓN

1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 6

1.1. ANTECEDENTES 6

1.2 DESCRIPCIÓN Y FORMULACIÓN DEL PROBLEMA 6

1.3 JUSTIFICACIÓN 7

1.4 OBJETIVOS 8

1.4.1 OBJETIVO GENERAL 8

1.4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 8

1.5 ALCANCES Y LIMITACIONES DEL PROYECTO 9

1.5.1 ALCANCES 9

1.5.2 LIMITACIONES 9

2 MARCO DE REFERENCIA 10

2.1. MARCO TEÓRICO 10

2.1.1. ASCENSORES 10

2.1.1.1. Ventajas de los ascensores hidráulicos 11

2.1.1.2. Principales tipos de ascensores hidráulicos 11

2.1.1.3. Elementos básicos de un ascensor hidráulico 13

2.1.2. ELECTRÓNICA 20

2.1.2.1. PIC 16F877A 20

2.1.2.1. LM35 21

2.1.2.1. LCD 2x16 22

2.1.2.1. RTC DS1302 22

2.1.2.1. Visual Basic 24

2.1.2.1. FTDI232 24

2.2. MARCO LEGAL O NORMATIVO 25

3 TÉCNICAS DE RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN 26

3.1 METODOLOGÍA 26

4 DESARROLLO DEL PROYECTO 27

4.1. DIAGRAMA DE BLOQUES 27

4.2.1. SENSOR 27

4.2.2. ADC 27

4.2.3. CONTROLADOR MUESTREO 28

4.2.4. LCD 1 28

4.2.5. EEPROM 28

4.2.6. RTC 28

4.2.7. CONTROLADOR TEMPORIZADOR 28

4.2.8. LCD 2 29

4.2.9. FTDI 29

4.2.10. PROGRAMA PC 29

4.3. SELECCIÓN DE COMPONENTES 29

4.3.1. CONTROLADOR 30

4.3.2. SENSOR 31

4.3.3. PROGRAMA PC 32

4.4. DISPOSITIVO CONSTRUIDO 33

4.4.1. ESQUEMÁTICOS 33

4.4.1.1. CIRCUITO 1 33

4.4.1.2. CIRCUITO 2 34

4.4.2. PCBs 35

4.4.3. CÓDIGOS 36

4.4.4. FOTOS 37

5. CONCLUSIONES 40

6. RECOMENDACIONES 41

7. BIBLIOGRAFÍA 42

4.2. DESCRIPCIÓN FUNCIONAL

4.1.1. PIC 16F873 27

4.1.1.1. CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES 27

4.1.2. MAX 232 28

4.1.3. SENSOR DE TEMPERATURA LM35 29

4.1.4. FUNCIONAMIENTO GENERAL 30

4.1.5 SOFTWARE 31

4.1.5.1. CÓDIGOS PIC-C 31

4.1.5.2 CÓDIGOS VISUAL BASIC 31-36

4.1.5.3. VISUALIZACIÓN GRAFICA 37-38

4.1.5.4 RUTINA DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO 39

Y CORRECTIVO

4.1.5.4.1. MANTENIMIENTO PREVENTIVO 39

4.1.5.4.2. MANTENIMIENTO CORRECTIVO 39

4.1.5.5. UBICACIÓN SENSOR DE TEMPERATURA 40

5. CONCLUSIONES 41

5.1 CONCLUSIONES 41

5.2 RECOMENDACIONES 41

6 BIBLIOGRAFÍA 42

ANEXOS A, B

LISTA DE FIGURAS

PÁG.

FIGURA NO.1 Esquema de un ascensor 12

FIGURA No.2 Pistón de impulsión directa 14

FIGURA No. 3 Pistón de impulsión diferencial 14

FIGURA No. 4 Elementos básicos de un ascensor hidráulico 16

FIGURA No. 5 Pistones 17

FIGURA No. 6 Chasis 18

FIGURA No. 7 Fluidos 19

FIGURA No. 8 Diagrama PIC 22

FIGURA No. 9 Polarización LM35 23

FIGURA No. 10 LCD 2X16 24

FIGURA No. 11 DS1302 24

FIGURA No. 12 FTDI232 26

FIGURA No. 13 DIAGRAMA DE BLOQUES 29

FIGURA No. 14 DIAGRAMA DE FLUJO RTC 32

FIGURA No. 15 DIAGRAMA SENSOR DE TEMPERATURA 33

FIGURA No. 16 PCB CIRCUITO 1 46

FIGURA No. 17 PCB CIRCUITO 2 47

FIGURA No. 18 FOTO DISPOSITIVO TERMINADO (Superior) 48

FIGURA No. 19 FOTO DISPOSITIVO TERMINADO (Lateral) 49

FIGURA No. 20 PANTALLAZO PROGRAMA PC (Al iniciar) 50

FIGURA No. 21 PANTALLAZO PROGRAMA PC (121 datos tomados en el

transcurso de 24 horas) 50

FIGURA No. 22 UBICACIÓN DEL SENSOR 51