Universidad Ricardo Palma

Ing. De Control Digital

Control de Nivel de Agua con PIDProfesor:

Pacheco Cribellos, Luis

Integrantes: STEVE MAURICIO PAREDESCARLOS ESPINOZA BENIQUEALFREDO GUARDIA FLORESHIROSHI TSUKAYAMA LOZANOWILLIAM VLIZ GAMARRAMITCHEL SORIA GUADALUPEKARLA BENAVENTE INCA

Lab control digital : Control de nivel.

I) Los elementos del circuito Un arduino Mega 2650El Arduino Mega es una placa micro controlador basada ATmeg1280 con: 54 entradas/salidas digitales (de las cuales 14 proporcionan salida PWM), 16 entradas digitales, 4 UARTS (puertos serie por hardware), un cristal oscilador de 16MHz, conexin USB, entrada de corriente, conector ICSP botn de reset

Un Sensor UltrasonidoEl sensor de ultrasonidos se enmarca dentro de los sensores para medir distancias o superar obstculos, entre otras posibles funciones.En este caso vamos a utilizarlo para la medicin de distancias. Esto lo consigue enviando un ultrasonido (inaudible para el odo humano por su alta frecuencia) a travs de uno de la pareja de cilindros que compone el sensor (un transductor) y espera a que dicho sonido rebote sobre un objeto y vuelva, retorno captado por el otro cilindro.

Este sensor en concreto tiene un rango de distancias sensible entre 3cm y 3m con una precisin de 3mm.

Un TIP 122 Es un transistor de potencia Darlington (dos transistores conectados en cascada para aumentar la ganancia). Su IC es de 5 A, su hFE es de 1.000 y VCEO es de 100 V.

Su elevada ganancia permite conectar la base al micro controlador, y el colector a circuitos de elevada potencia, sin ninguna etapa previa

ii) El modelamiento de la planta

a) Distancia de Referencia, comparador: Es lo que el arduino tiene programado, llegas a esta distancia tienes que ir reduciendo

b) Arduino: El arduino est programado para mandar un seal de la bomba de la cual sale un rango que se convierte en voltaje para el actuador ( La Bomba)

c) Bomba: De la bomba sale un flujo de agua

d) Cubetas: Aqu llega el flujo del agua a la bomba

e) Ultrasonido: El sensor manda la seal y espera que revote y de acuerdo al tiempo que demora el sensor manda una seal y esta seal se resta con la seal de referencia

Funcionamiento Conforme se acerca el nivel del agua al sensor, entonces tarda menos tiempo en llegar la seal y el arduino regula el voltaje de la bomba para ir reduciendo. El sensor tarda menos en recibir su seal realimenta y hace diferencia con la referencia manda la seal al arduino y al ver que la distancia es menor reduce el voltaje y la bomba funciona con menos lentitud y as hasta que llega al nivel de referencia. Al llegar al nivel de referencia el arduino para mandar voltaje a la bomba

iii) Los numeros de los recipientes Para este laboratorio se usara jarras para simular las plantas de almacenamiento de agua, en donde el tanque de deposito debe ser mayor al tanque a controlar El 1er Tanque tiene 2.5L de almacenamientoEl 2do Tanque tiene 1.5L de almacenamiento

En el tanque que trabaja como deposito pondremos la bomba y esta giara al agua para llenar el tanque a controlar En el tanque #2 posee un desfogue de agua de donde podemos ingresar perturbacion al sensor.

iv) EL modelamiento de la planta

v) El sofware en labview.

El sofware en Labvie nos permite controlar el tanque con motor accionandola remotamente los datos ingresados al arduino, al cambiar tambien lo hacen en el labview haciendo una simulacion de una planta controlada remotamente y con una parada de emergencia ( Programa en el Cd )

vi) Circuitos electricosEl circuito que controla la bomba , es del trasistor TIP que controla la potencia de la bomba y a este circuito se le pone un diodo para proteger y que la corriente viaje a un solo sentido, de ah la tapa del transistor se le pone una resistencia para proteger a l arduino ya que esta es la que va a ir a la seal del pin del Led.

Aqu vemos el diagrama de conexin del TIP, en donde conmutamos 12v de la bomba y nos da una seal de 5v para el control del arduino

Esta bomba de 12v, es la que usamos para poder llenar el tanque nesesitamos que trabaje con 12v y controlar una seal de 5 esa seal nos la da el TIP.

vii) Arduino // Ing de Control Digital // Control de Nivel de liquido

int Pin_echo = 13; // activacin del pin 8 como entrada: tiempo del rebote del ultrasonidoint Pin_trig = 12; // activacin del pin 9 como salida: para el pulso ultrasnico

int Pinrojo=4; // Se prende cuando el nivel del agua es mayor a la seal de referenciaint Pinverde=5; // Se prende cuando el nivel del agua es igual a la seal de referencia

int bomba=7; // Se acciona cuando el led rojo esta encendido y se apaga cuando el pinverde se enciende,

void setup() { pinMode(bomba, OUTPUT); // analogWrite(bomba, 255); Serial.begin (9600); pinMode(Pinverde,OUTPUT); pinMode(Pinrojo, OUTPUT); pinMode(Pin_trig, OUTPUT); pinMode(Pin_echo, INPUT); } void loop() { int duracion, cm; digitalWrite(Pin_trig, LOW); delayMicroseconds(2); digitalWrite(Pin_trig, HIGH); delayMicroseconds(10); digitalWrite(Pin_trig, LOW); duracion = pulseIn(Pin_echo, HIGH); cm = duracion / 29 / 2; Serial.print("Distancia:"); Serial.print(cm); Serial.println(" cm"); if (cm>3) // Nivel de Referencia{ digitalWrite(Pinverde, LOW); //En caso que un objeto est lejos, enciende el LED verde digitalWrite(Pinrojo, HIGH); analogWrite(bomba, HIGH);}else{ digitalWrite(Pinverde, HIGH); digitalWrite(Pinrojo, LOW); analogWrite(bomba, LOW); } delay(500); }

viii) Mediciones El arduino tiene un monitor serial en donde se pueden leer todos los datos adquiridor por un sensor, ya se ultrasonido o un sensor de temperatura.Solo hay que ver que en la programacion se indique.Serial.print(cm);Serial.println(" cm");

iv) Fritzing (Simulador de Arduino)Esta es una simulacion que se hiso en Fritzing y que en el monitor serial nos daba la respueta en donde el sensor hacia las mediciones de distancia.

Circuito de potencia del motor que controlabamos.