Tesis de Electrónica y Automatización

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Diseño de un sistema automatizado para el proceso de producción de cable eléctrico
(La Libertad, Universidad Estatal Península de Santa Elena, 2025, 2025-02-25) Suarez Soza, Jerick Robert; Saldaña Enderica, Carlos Alberto
El componente práctico se centra en el desarrollo un sistema automatizado que simule la producción de cables eléctricos, empleando el PLC S7 - 1200 y una HMI para optimizar la precisión y el control en el proceso de producción del cable eléctrico. En la primera etapa, el trefilado, se realizó un sistema de control para garantizar el desplazamiento uniforme del alambre de esta forma se mantiene la tensión adecuada para lograr el calibre preciso requerido. El PLC se programó para ajustar automáticamente los parámetros del proceso en una pantalla del HMI, asegurando precisión en toda la longitud del cable. La segunda etapa es el subproceso de recocido que es esencial para alcanzar la calidad deseada en el cable. Este sistema automatizado permite un control exacto de la temperatura y el tiempo de recocido mediante un control de temperatura que es simulado por un slider, optimizando así la conductividad y la resistencia del material. Además, el PLC mide las diferentes variables de manera continua en el proceso, con esto se garantiza un tratamiento efectivo y constante. Esta automatización no solo eleva la calidad de los rollos de cables, sino que también disminuye la intervención humana, reduciendo el margen de error y mejorando la eficiencia. La simulación que se realiza en el software TIA PORTAL es una herramienta clave para el diseño y pruebas tanto de la programación como de la interfaz gráfica HMI, con lo cual se puede identificar posibles problemas y realizar ajustes en el código desarrollado en lenguaje Ladder. La automatización implementada en este proyecto agiliza el desarrollo y facilita una transición rápida y exitosa del diseño a la implementación de sistemas automáticos para los subprocesos de trefilado y recocido en la fabricación de cables eléctricos.
Implementación de un sistema de control y monitoreo IIOT, para la adquisición de parámetros eléctricos en un motor trifásico
(La Libertad, Universidad Estatal Península de Santa Elena, 2025, 2025-02-19) Villón Tomalá, Raúl Jair; Gómez Morales, Óscar Wladimir
El sistema de monitoreo y control propuesto en este trabajo de integración hace énfasis en la adquisición de parámetros eléctricos clave, como voltaje, corriente y potencia, en un motor trifásico. Parámetros eléctricos permiten evaluar el rendimiento y detectar variaciones que podrían indicar posibles fallas o ineficiencias en el sistema. Integrar estos datos en una plataforma de nube mediante la pasarela IoT2000 nos da almacenamiento, procesamiento en tiempo real y el acceso desde ubicaciones remotas, haciendo que la toma de decisiones basada en datos y permitiendo que el operador actúe proactivamente para reducir tiempos de inactividad y costos de mantenimiento. Este sistema también demuestra cómo el uso de tecnologías IIoT contribuye a una operación más sostenible y rentable al optimizar el uso de energía y los recursos en el entorno industria. La comunicación basada en el protocolo MQTT usada en este estudio demuestra una transmisión de datos estable y en tiempo real, dando al operador la opción de analizar el comportamiento del motor y realizar ajustes de manera remota y oportuna. Este sistema de adquisición y procesamiento de datos en la nube hace posible un control más preciso y reduce el tiempo de respuesta ante condiciones anómalas, dando en conclusión la viabilidad de la implementación de IIoT en procesos industriales para mejorar la eficiencia y seguridad operativa.
Desarrollo del sistema automatizado de una planta de fabricación de papel higiénico a partir de papel reciclado
(La Libertad, Universidad Estatal Península de Santa Elena, 2025, 2025-02-17) Rosales Pincay, Anthony Miguel; Saldaña Enderica, Carlos Alberto
Este proyecto aborda tanto el diseño como la simulación de un sistema automatizado para el proceso de fabricación de papel higiénico a partir de papel reciclado, enfocándose en las etapas de blanqueamiento y refinado de consistencia. El objetivo principal del proyecto es controlar de manera eficiente estas etapas mediante la implementación de un sistema de control basado en un Controlador Lógico Programable (PLC) S7-1200 de Siemens y una Interfaz Humano-Máquina (HMI). En mi fase subsiguiente de blanqueamiento, este sistema supervisará factores cruciales como la combinación de sustancias químicas y la temperatura, garantizando un blanqueamiento uniforme y minimizando el efecto en el medio ambiente. En cambio, durante la fase de refinado de consistencia, el sistema controlará factores como la temperatura y la velocidad del motor de refinado, lo que facilitará la obtención de las características más destacadas en el producto final. El diseño del sistema contemplará la selección de sensores y actuadores adecuados, la programación del PLC en lenguaje de escalera y la configuración de la HMI para una monitorización y control eficientes. Este proyecto tiene como objetivo contribuir a la mejora del proceso de producción de papel higiénico utilizando materiales reciclados, disminuyendo los gastos operativos, incrementando la calidad del producto y fomentando técnicas sustentables en el sector del papel.
Implementación de un sistema de monitoreo de oleaje remoto con alimentación solar
(La Libertad, Universidad Estatal Península de Santa Elena, 2025, 2025-02-17) Mora García, Carlos Alberto; Sanchez Cabrera, Bryan Bolivar; Chuquimarca Jiménez, Luis Enrique
El presente proyecto tiene como objetivo principal la implementación de un sistema de monitoreo de oleaje remoto con alimentación solar utilizando módulos embebidos electrónicos para proporcionar información verídica y en tiempo real sobre las condiciones del oleaje en la costa peninsular del cantón Salinas. Este sistema se basa en tecnología IoT (Internet de las Cosas) y utiliza sensores avanzados que permiten abordar la necesidad de obtener datos confiables para futuras investigaciones, y actividades marítimas. Para el cumplimiento del objetivo general se llevó a cabo una investigación sobre las características del oleaje tales como altura, presión, temperatura a nivel costero, cuyo análisis posterior permitió adecuar el sistema a las condiciones reales del entorno. El sistema está formado por una boya equipada con sensores que recopilan datos del oleaje y los transmite a una estación remota por medio de comunicación inalámbrica LoRa. Se desarrolló un sistema de alimentación solar, para asegurar la autonomía del suministro energético del módulo emisor. El sistema de monitoreo también consta de una interfaz virtual desarrollada en una plataforma web que permite la visualización de datos ambientales obtenidos del entorno marino, los cuales posteriormente son almacenados en la nube. Esta herramienta facilita el acceso a información relevante tanto de forma numérica como gráfica que permite a un supervisor tomar decisiones. Se realizaron varias pruebas para validar la efectividad del sistema en condiciones y en tiempo real. Los resultados obtenidos por el sistema de monitoreo de oleaje produjeron datos importantes para la comunidad en cuanto a las mediciones de la altura de ola, temperatura ambiente, temperatura del mar y presión atmosférica. Esta aceptación refuerza la confianza en el sistema de monitoreo desarrollado y su capacidad para facilitar datos exactos y selectos para el análisis del comportamiento del mar.
Diseño de un sistema automatizado para el proceso de reciclaje y separación de sólidos utilizando equipos industriales
(La Libertad, Universidad Estatal Península de Santa Elena, 2025, 2025-02-17) Alejandro Cruz, Lissette Geovanna; Saldaña Enderica, Carlos Alberto
El proyecto actual se basa en la creación de un HMI, que simula el comportamiento de un sistema automatizado para el proceso de reciclaje y separación de sólido; Especificando las fases de reciclaje de sólidos y su separación mediante tecnología de control industrial. Este sistema tiene como objetivo optimizar la gestión de residuos sólidos, mejorando la eficiencia en la separación de materiales reciclables, lo que es fundamental en el contexto actual de sostenibilidad y economía circular. El desarrollo del proyecto inicio con un análisis completo del proceso de reciclaje presente. Se analiza que la separación y reciclaje manual de residuos es ineficaz y a la vez vulnerable a cometer errores, lo que hace fundamental realizar un sistema automatizado que incluya sensores y actuadores para poder de esa manera separar los residuos de forma precisa. Mediante la integración del PLC S7-1200 se definió la arquitectura de control del sistema, que actuará como el cerebro o corazón de este mismo sistema, y una interfaz humanomáquina (HMI) modelo TP1200 que de forma intuitiva permitirá a los operadores interactuar con el sistema. Para poder programar la lógica de control se va a utilizar el software TIA Portal, enfocándose en la separación de residuos usando algoritmos para su clasificación. El diseño del proyecto abarca el manejo de dos tipos de residuos, que son el metal y el vidrio, mediante sensores específicos que se va a utilizar para cada uno de los materiales. Mediante el software TIA Portal se va a evaluar y validar la funcionalidad del sistema, para que así se garantice que la separación se ejecute con alto grado de precisión y que los residuos lleguen a contenedores apropiados. La interfaz HMI diseñada, es un entorno visual claro e intuitivo que facilita la supervisión y el control del sistema por parte de los operadores; Esta interfaz contiene: históricos, monitoreo de parámetros eléctricos, valores operativos, alarmas, y funciones para la separación del vidrio y metal, además de la fundición y almacenamiento del metal, asegurando una interacción eficiente y reduciendo la posibilidad de errores humanos. El enfoque de la propuesta no solo mejorará el proceso de reciclaje y separación, también va a contribuir un aumento de recuperación de materiales reciclables a la sostenibilidad ambiental.
Desarrollo de un sistema de imitación de movimientos basado en visión artificial para el control de un brazo robótico
(La Libertad, Universidad Estatal Península de Santa Elena, 2025, 2025-01-24) Espinoza Arroyo, Marco Vinicio; Vera Morales, Josue Enrique; Figueroa Olmedo, Junior Rafael
El presente trabajo de titulación se enfoca en el desarrollo de un sistema de imitación de movimientos basado en visión artificial para el control de un brazo robótico. El proyecto tiene como objetivo el diseñar el algoritmo de control que permita enviar las órdenes a los actuadores de las articulaciones del brazo robótico para ejecutar el proceso de imitación. La creación e implementación de estos algoritmos de control está basado en principios matemáticos y en el uso de un software de alto nivel, especial para este tipo de tarea. El sistema de imitación permitirá al usuario en situaciones donde su integridad física presente un riesgo significativo. El objetivo principal es procesar mediante visión artificial las imágenes adquiridas por la cámara Kinect para extraer información relevante tales como el ángulo o posición que permitirán posteriormente detectar la posición de las articulaciones del brazo robótico referente al brazo humano del usuario.
Desarrollo e implementación de un controlador para el seguimiento de trayectoria de un robot móvil con ruedas basado en linealización de realimentación y variables de estado
(La Libertad, Universidad Estatal Península de Santa Elena, 2025, 2025-01-24) Asencio Suarez, Carlos Damián; Figueroa Olmedo, Junior
El presente trabajo de titulación se enfoca en el desarrollo e implementación de un controlador para el seguimiento de trayectoria de un robot móvil con ruedas basado en linealización de realimentación y variables de estados. Para llevara a cabo este proyecto se utilizó el robot móvil mBot Neo, en el cual se desarrollo el algoritmo de control que permite obtener las velocidades lineales y angulares con las que el robot móvil debe girar hacia la derecha o izquierda en un tramo de acuerdo a la trayectoria de referencia. La creación e implementación de este algoritmo se basó en los fundamentos matemáticos para obtener el modelo cinemático del robot y luego implementarlo a través de un software de alto nivel y especializado como Matlab que permite ajustar y optimizar el controlador a través de la programación. Se realizaron varias pruebas para comprobar que el controlador funcione correctamente,primero se realizó una interfaz gráfica mediante las herramientas de App Designer que muestran el comportamiento del robot de forma simulada y a través de las métricas se pudieron obtener datos que permiten comparar el desempeño del controlador y determinar en qué trayectorias muestra mejores resultados para finalmente implementarlo de forma física en el mBot Neo en una pista libre de obstáculos.
Implementación de una estación de monitoreo y alarma meteorológico portátil con integración de tecnología IoT.
(La Libertad: Universidad Estatal Península de Santa Elena, 2025., 2025-01-24) Rodriguez Villacis, Lisbette Priscila; Gómez Morales, Óscar Wladimir
Esta tesis propone el diseño e implementación de una estación meteorológica portátil con capacidades de monitoreo con tecnología IoT para la recopilación y análisis de datos climáticos. La investigación se fundamenta en antecedentes internacionales y nacionales sobre la importancia de las estaciones meteorológicas en sectores como la agricultura, la generación eléctrica y la gestión de riesgos climáticos. La propuesta está diseñada para abordar problemas críticos como la falta de sincronización temporal, la transmisión de datos limitada y la necesidad de análisis predictivos más avanzados. Se emplea sensores que evaluaran factores climatológicos como la temperatura, la humedad, la velocidad y la dirección del viento, además de la radiación UV. Estos datos son recopilados por un microcontrolador ESP32, mediante la conexión Wi-Fi se comunica a plataformas como Arduino IoT Cloud e IFTTT. Los datos adquiridos se emplean para enviar mensajes de alertas automatizadas que ayudan a prever situaciones meteorológicas inestables, mejorando el tiempo de reacción y planificación en entorno académico. Además, el sistema emplea el modelo de red neuronal LSTM para examinar datos pasados y anticipar sucesos climáticos futuros, mejorando así la exactitud en la predicción de acontecimientos meteorológicos. Las redes LSTM son entrenadas con información recolectada por los sensores, utilizando datos en tiempo real prediciendo fenómenos como fuertes lluvias, sequías o cambios drásticos de temperatura. La estación meteorológica integra hardware y software para dar una solución que no solo este centrada en las variables climáticas, más bien agiliza la predicción, ayuda a reducir riesgos medioambientales.
Diseño e implementación de un alimentador fotovoltaico inteligente mediante el control del ángulo de inclinación para dispositivos portátiles, aplicando a zonas verdes de la UPSE.
(La Libertad: Universidad Estatal Península de Santa Elena, 2025., 2025-01-21) Calva Solano, José Antonio; Gómez Morales, Oscar
En esta propuesta se desarrolla el diseño e implementación de un sistema fotovoltaico inteligente para la alimentación de dispositivos portátiles en zonas verdes de la Universidad Estatal Península de Santa Elena (UPSE). El sistema se basa en el uso de energía solar captada por un panel solar monocristalino, el cual está equipado con un seguidor solar automático que ajusta el ángulo de inclinación para optimizar la captura de radiación solar y maximizar la eficiencia energética. El mecanismo de seguimiento permite adaptar el sistema a las variaciones diarias de la posición del sol, Logrando así una mayor generación de energía y una cobertura continua de la demanda energética de los dispositivos portátiles en la zona donde este sistema emplea un microcontrolador Arduino nano, que se encarga de controlar el ángulo de orientación del panel por medio de un actuador lineal que reacciona acorde al tiempo con el fin de suministrar energía para la carga de los dispositivos electrónicos como teléfonos, tablets y laptops así como el almacenar carga en una batería para mantener el suministro estable en caso de que las condiciones climáticas no sean favorables. La solución permite ajustar los parámetros de operación del panel del sistema fotovoltaico en el con el ángulo de panel solar se logra alcanza un desempeño mayor que en función de las condiciones ambientales detectadas, optimizando la generación de energía y asegurando su disponibilidad para los dispositivos portátiles ubicados en las zonas verdes. El sistema inteligente da un suministro eficiente de energía renovable, mientras aviva la utilización sostenible junto con la integración de tecnologías limpias dentro del entorno universitario, para ayudar al desarrollo de un campus más verde que sea energéticamente eficiente.
Diseño de un sistema automatizado para el proceso de producción de atún en lata
(La Libertad: Universidad Estatal Península de Santa Elena, 2025., 2025-01-21) Asencio Torres, Marly Marcela; Saldaña Enderica, Carlos
La industria global del enlatado de atún, un sector esencial en la economía mundial está en una búsqueda constante de innovaciones en sus procesos de producción. En este marco, la presente investigación se enfoca en el desarrollo de un sistema automatizado para los procesos de sellado y etiquetado del atún en lata, siendo etapas cruciales en la línea de producción. La implementación de este sistema automatizado se basa la implementación de un PLC Siemens S7-1200 y un HMI, mediante el algoritmo de programación Ladder en el software TIA Portal, lo que permitirá la comunicación eficiente entre ambos dispositivos, para el monitoreo, control y la toma de decisiones en tiempo real de los componentes que conforma el sistema, como son los diferentes sensores y actuadores de los procesos de sellado y etiquetado. La automatización industrial permite a estos procesos mejoras significativas eficientes y eficaces, como optimizar tiempos de producción y reducir errores humanos. El proyecto se ejecutará en el laboratorio de automatización, en donde mediante pruebas exhaustas con los equipos, se logrará implementar un sistema automatizado con un control preciso de los procesos finales de la línea de producción del atún en lata, contribuyendo así a la modernización continua de esta importante industria.
Diseño de un sistema automatizado para el proceso de producción de botellas de vidrio.
(La Libertad: Universidad Estatal Península de Santa Elena, 2025., 2025-01-21) Terán Castro, Ariel Vinicio; Saldaña Enderica, Carlos
El proyecto en cuestión se orienta al diseño de un sistema automatizado para el proceso de producción de botellas de vidrio mediante PLC S7 - 1200 y HMI, mismo que permite mejorar significativamente la eficiencia y control de esta producción industrial. Para lo cual se aplicaron métodos investigativos para la extracción de información, así como método deductivo para el diseño del algoritmo de control y método experimental para las pruebas y resultados. Con el estudio del proceso de fabricación de botellas de vidrio se pudo identificar los dispositivos y con dicha información, diseñar el sistema automatizado para el llenado y vaciado de las materias primas como el calcín, la base, el vitrificante y el fundente- colorante. Se generó los distintos diagramas de flujo correspondientes a cada uno de los sistemas y se diseñó la lógica de programación en lenguaje Ladder con TIA Portal, creando tablas de variables y bloques de datos para el funcionamiento interno y la herramienta de recetas. Mediante el diseño de un árbol de navegación para las pantallas del dispositivo SIMATIC TP900 Comfort, se diseñó un HMI, con WinCC que a su vez permitió personalizar colores, movimientos y seguridad, para cumplir con la normativa ANSI - ISA. Con el enlace de las variables HMI y PLC, se procedió con el funcionamiento evaluado en conjunto con la simulación. Las pruebas en el laboratorio de automatización de la UPSE confirmaron que la conexión y funcionamiento de los dispositivos de medición de parámetros eléctricos y control de temperatura sean correctos, asegurando que el sistema reacciona según lo esperado.
Diseño de un sistema automatizado para el proceso de producción de aceite a base de semillas de girasol
(La Libertad, Universidad Estatal Península de Santa Elena, 2025, 2025-01-20) Ariel Enrique, Calixto Ascencio; Saldaña Enderica, Carlos
El proyecto propuesto se orienta en diseñar un sistema automatizado para la elaboración de aceite a base de semillas de girasol, centrado en el controlar y monitorear de las variables en las etapas de prensado y filtrado. El objetivo es desarrollar una programación en el software TIA Portal, que mejore la eficiencia en la producción del aceite. El desarrollo del sistema inicia con la programación de un PLC S7-1200, el cual, permitirá la automatización precisa de estas etapas críticas, hasta, el diseño de la interfaz gráfica en el mismo software para facilitar el monitoreo y control de variables en tiempo real, como la temperatura con el controlador DTB 4848 para el prensado de las semillas, o las variables simuladas por sliders como el nivel del tanque del aceite. La validación del proyecto se realizará a través de pruebas con los instrumentos del laboratorio de automatización de la UPSE, donde con los resultados obtenidos al simular el proyecto se garantiza que el sistema sea robusto y confiable.
Diseño y simulación de un sistema automatizado para el proceso de mezclado en plantas de producción de bebidas carbonatadas
(La Libertad: Universidad Estatal Península de Santa Elena, 2024, 2024-08-27) Mendez Molina, Carlos Daniel; Saldaña Enderica, Carlos Alberto
El proyecto tiene como finalidad el desarrollo de un sistema de control y monitoreo destinado al proceso de mezclado en las plantas de producción de bebidas carbonatadas. Este sistema se fundamenta en la utilización de controladores lógicos programables en conjunto con una interfaz simulada, representando así una aplicación avanzada de la ingeniería de automatización en los sectores de la industria de bebidas. Una de las herramientas fundamentales en la fase de desarrollo del sistema en cuestión es la simulación. El proceso de simulación se basa en la creación de un modelo virtual del proceso de mezclado, lo que permite verificar detalladamente el funcionamiento del mismo proceso en diferentes condiciones controladas. De esta forma, tal aproximación implica la identificación anticipada de cualquier potencial fallo y, adicionalmente, permite optimizar los parámetros operativos antes de la implementación en la planta de producción real. El uso de controladores lógicos programables (PLC) en el proceso de mezclado busca no solo mejorar la productividad operativa, sino también brindar una mayor acomodación al sistema. Esto involucra la capacidad de realizar ajustes en tiempo real para poder tomar en cuenta las demandas cambiantes del entorno productivo, garantizando una respuesta inapreciable a las condiciones variables de producción. El proyecto establece la adecuada combinación de la tecnología de controladores lógicos programables en el proceso de mezclado, así como en la correcta realización de la fase de simulación. Esta busca mejorar de manera sustancial la calidad de carbonatación, la proporción entre la dosificación del agua y jarabe, y la temperatura. Además, se medirá la consistencia de la carbonatación, la precisión en la dosificación del agua y jarabe, y la estabilidad térmica durante el proceso. Para asegurar el cumplimiento de los más altos estándares de calidad, se implementarán normas ISO 9001 e ISO 22000, que engloban la gestión de calidad y la seguridad alimentaria. Todo esto con el objetivo de mejorar la gestión de recursos y maximizar la competencia funcional en el sector de la producción de bebidas carbonatadas, cumpliendo con los parámetros del fabricante y las normativas locales e internacionales.
Desarrollo y simulación de un sistema automatizado para el proceso de elaboración de gel antibacterial
(La Libertad: Universidad Estatal Península de Santa Elena, 2024, 2024-08-26) Merchán Laje, Daira María; Saldaña Enderica, Carlos Alberto
El presente proyecto se enfoca en el diseño de un sistema automatizado para el proceso de elaboración de gel antibacterial, detallando las etapas de preparación del gel y su envasado mediante el uso de dispositivos de control industrial. El objetivo es analizar las fases del proceso que requieren de una mejora en cuanto a precisión y seguridad en la producción del producto desinfectante, especialmente en el contexto de preocupación por la higiene y la prevención de enfermedades contagiosas. El proyecto se desarrolla inicialmente con un análisis detallado del proceso de producción existente y la identificación de áreas de mejora notando la necesidad de proponer un sistema flexible antes cambios por temporadas en la demanda del mercado siendo una alternativa incluir las cualidades del sistema de producción por lotes para la optimización del proceso. El diseño de la arquitectura de control del sistema se define mediante las funciones y secuencias de operación que ofrecen los equipos como el PLC S7-1200 y la interfaz hombre-máquina modelo KT900, a esto se suma la utilización del software TIA Portal mediante el cual se desarrolla la configuración de la lógica de control enfocado a mejorar la precisión en cuanto a la dosificación de los insumos mediante un control PID y los niveles de concentración del agente desinfectante. La interfaz de usuario se plantea con un funcionamiento óptimo y de fácil operación. La funcionalidad del sistema se verifica por medio de las herramientas de simulación que ofrece TIA Portal y Factory I/O.
Desarrollo y simulación de un sistema automatizado para la fase de cocción en el proceso de elaboración de cerveza artesanal
(La Libertad: Universidad Estatal Península de Santa Elena, 2024, 2024-08-26) Malán Sayay, Kevin Raúl; Saldaña Enderica, Carlos Alberto
Este trabajo se centra en crear y simular un sistema automatizado para la fase de cocción en la producción de cerveza artesanal. La meta es abordar temas de uniformidad y aprovechar los recursos de manera efectiva, todo esto mediante la incorporación de un controlador lógico programable (PLC). La elaboración de la cerveza consta de diversos pasos, pero aquí nos enfocaremos en la etapa de cocción, esta comienza con el calentamiento del agua, seguido de la maceración y finalmente la adición del lúpulo. Para este proceso, se propone un sistema basado en un PLC Siemens S7-1200, programado en Lenguaje de Escalera (Ladder) utilizando el software TIA Portal. Además, se desarrollará una interfaz gráfica hombre-máquina (HMI) intuitiva que permita el monitoreo preciso de variables críticas como temperatura y tiempo durante la cocción. La introducción del sistema automatizado tiene como fin primordial asegurar que cada lote de producción tenga la misma calidad y características, la propuesta se enfoca en mejorar el monitoreo y control de la temperatura, el nivel y el tiempo durante la fase de cocción. Este enfoque global no sólo pretende optimizar las operaciones, sino también elevar la calidad del producto final, convirtiéndose en una solución robusta y eficaz.
Análisis y diseño de un sistema automatizado para el proceso de evaporación en la elaboración de azúcar
(La Libertad, Universidad Estatal Península de Santa Elena, 2024, 2024-08-23) Orrala Yagual, Erick Rene; Saldaña Enderica, Carlos
El presente trabajo detalla exhaustivamente el proceso de evaporación del extracto de azúcar, un componente crítico para el funcionamiento óptimo de un ingenio azucarero. Aunque se basa en una simulación, este estudio proporciona un fundamento sólido para futuras investigaciones sobre el control de niveles y temperaturas, que podrían mejorar significativamente la eficiencia del proceso de evaporación. La simulación se lleva a cabo en un entorno controlado, donde se recopilan datos de temperatura mediante sensores físicos de alta precisión. Esta información es integrada en un controlador lógico programable (PLC S7-1200), que facilita un control riguroso tanto de la temperatura como del tiempo de cocción en el evaporador. Este control es esencial para garantizar la homogeneidad del proceso de evaporación y para preservar la calidad del concentrado de jugo de caña. El sistema también incorpora una interfaz hombre-máquina (HMI Simatic TP1200), que permite a los operadores supervisar y ajustar los parámetros del proceso en tiempo real de manera intuitiva. Esta HMI ofrece una plataforma visual para el monitoreo de datos críticos, como temperatura, niveles de tanques y alarmas del sistema, lo que posibilita una respuesta rápida y efectiva ante cualquier anomalía en el proceso. La implementación de este sistema de control de temperatura en la etapa de evaporación es fundamental para que el personal de producción pueda mantener un registro detallado de la información diaria presentada en la HMI, optimizando así la operación y asegurando la consistencia en la producción del ingenio azucarero.
Reconocimiento de gestos manuales basado en aprendizaje de máquina a través de datos EMG
(La Libertad, Universidad Estatal Península de Santa Elena, 2024, 2024-08-22) Serpa Toledo, David Moisés; Chuquimarca Jiménez, Luis Enrique
Este trabajo de investigación se enfoca en el desarrollo de un sistema para el reconocimiento de gestos manuales basado en señales electromiográficas (EMG). Se diseñó y fabricó un sensor mioeléctrico específico para la adquisición precisa de señales EMG, complementado con un prototipo 3D de una prótesis de mano izquierda para el reemplazo de la extremidad. Utilizando una Raspberry Pi y un Arduino UNO, se implementaron algoritmos de aprendizaje de máquina basados en redes neuronales para procesar y clasificar los datos EMG capturados. La metodología incluyó la captura de datos de tres gestos principales: mano cerrada/puño, pinza entre el dedo índice y el pulgar, y posición de descanso natural. Estos gestos fueron registrados mediante electrodos no invasivos ubicados en el antebrazo del usuario. Además, se llevó a cabo un exhaustivo proceso de procesamiento de señales y extracción de características relevantes para entrenar y validar el modelo de aprendizaje de máquina. Los resultados experimentales demostraron una precisión en la clasificación de gestos del 97%, validando la viabilidad y eficacia del sistema propuesto. Este enfoque no solo representa un avance significativo en el campo del reconocimiento de gestos basado en EMG, sino que también promueve aplicaciones prácticas en rehabilitación médica, control de prótesis y tecnologías de interacción hombre-máquina.
Diseño de un simulador de sistema SCADA del proceso de conservación de granos de maíz en la etapa de almacenamiento usando PLC, HMI y Wonderware Intouch.
(La Libertad, Universidad Estatal Península de Santa Elena, 2024, 2024-08-22) Santos Florencia, Robert Moisés; Gómez Morales, Óscar Wladimir
La simulación de un sistema SCADA ofrece una alternativa avanzada para monitorear los métodos de preservación de granos de maíz durante el almacenamiento. El resguardo y conservación de los granos requiere la atención constante de un operador, a fin de evitar mermas. El control del proceso debe mantener la estabilidad en cada etapa industrial. La duración del almacenamiento puede variar, siendo necesario regular el ingreso continuo de producto. El proceso comienza con la llegada de los camiones a la planta, seguido de un análisis de calidad del grano. Si es aprobado, el grano pasa por un sistema de transporte y mecanismos controlados por un PLC (Controlador Lógico Programable) para asegurar la correcta conservación. Antes del almacenamiento en grandes silos, el grano fresco pasa por una cámara de secado y un dispositivo de eliminación de residuos. En los silos, sensores y actuadores controlan el nivel y la temperatura para mantener un ambiente óptimo. Si el grano no se utiliza pronto, se implementa un bucle de conservación que lo mueve de vuelta a la cámara de secado para evitar la pérdida del producto almacenado. Se implementa un sistema simulado de monitoreo y control SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) utilizando el software Intouch de Wonderware, el cual se enlaza con un autómata programable (PLC) Siemens S7-1200. Este sistema permite monitorear y controlar de manera integral el ambiente donde se almacena el grano de maíz, teniendo en cuenta múltiples parámetros y variables clave.
Diseño y desarrollo de un sistema automatizado para las etapas de dosificación y mezclado del proceso de elaboración de shampoo en líquido.
(La Libertad, Universidad Estatal Península de Santa Elena, 2024, 2024-08-22) Muñoz Orrala, Adrian Arturo; Saldaña Enderica, Carlos Alberto
Este trabajo se basa principalmente en el diseño y desarrollo de una interfaz HMI dirigida específicamente a automatizar las etapas de dosificación y mezclado en el proceso de elaboración de shampoo líquido. La propuesta busca monitorear y controlar las variables críticas a través de un sistema automatizado local con el uso de un controlador lógico programable, específicamente un PLC S7-1200 trabajando en conjunto con una interfaz HMI amigable, para que todo operario pueda manipularlo con los debidos permisos de la interfaz. En determinación con la metodología aplicada investigativa, se obtuvo que las etapas de producción del shampoo líquido se organizan en torno a dos variables medibles principales: el nivel de ácido cítrico y el nivel de agua. Para el ácido cítrico, se realizan mediciones del pH de la mezcla y se ajusta añadiendo la cantidad adecuada de ácido cítrico para alcanzar el pH deseado, además de incorporarlo como uno de los ingredientes finales. En cuanto al agua, se monitorea y controla su nivel antes de la eliminación de impurezas y la calefacción de la mezcla, así mismo en la adición de agentes espesantes y otros ingredientes finales para asegurar la calidad del proceso de producción. En cuanto a los resultados y conclusiones, se pudo cumplir con todos los objetivos planteados en torno al desarrollo y diseño de la propuesta. Uno de los resultados más notables es que se logró la validación del sistema hombre – máquina en un ambiente controlado (laboratorio de automatización) con el uso de un módu lo de prácticas que cuenta con un PLC S7-1200 y una pantalla HMI modelo KTP900 que se simuló a través del componente lógico TIA PORTAL V16. Este componente lógico cuenta con la habilidad de poder simular una pantalla HMI a través de su extensión WINCC, en donde se estableció una comunicación PROFINET TCP – IP. Además, se logró la adquisición de datos como parámetros eléctricos del módulo práctico a través de un detector de parámetros modelo DELTA DPM C530, por medio de la comunicación MODBUS RTU, pero para lograr esta comunicación se empleó además un módulo de comunicación CM 1241 - RS 485.
Diseño y simulación de un sistema automatizado para el proceso de elaboración de cátodos de cobre
(La Libertad: Universidad Estatal Península de Santa Elena, 2024, 2024-08-22) Jairala Bonilla, Steeven Isaac; Saldaña Enderica, Carlos Alberto
En la industria de la producción de cátodos de cobre el control y monitoreo del proceso es de suma importancia. Este sistema proporciona un control preciso de la temperatura la cual es crucial para asegurar la calidad del cátodo de cobre sin comprometer la integridad del horno ni del producto. El objetivo principal detrás del presente trabajo es diseñar un sistema de control y monitoreo para el proceso de elaboración de cátodos de cobre la cual garantice un mejor control de la temperatura en el proceso del cátodo de cobre. El enfoque del proyecto se centra en la programación ladder de un PLC para monitorear, supervisar y controlar el proceso a partir de una interfaz hombre-máquina y un sistema SCADA. Se llevaron a cabo pruebas a partir de un entorno controlado en el laboratorio de automatización para evaluar la eficiencia del sistema. Como conclusión, se conoce cómo el proceso funciona de manera automatizada la cual optimiza el control de temperatura y la eficiencia del proceso, previniendo problemas futuros y reduciendo el tiempo de desarrollo.

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