Escuela Profesional de Ingeniería Electrónica
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Examinando Escuela Profesional de Ingeniería Electrónica por Autor "Carbajal Morán, Hipólito"
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- ÍtemBRAZO ARTICULADO DE TRES GRADOS DE LIBERTAD CONTROLADO POR VOZ Y COMUNICACIÓN INALÁMBRICA, PARA APOYO EN HABILITACIÓN MOTORA DE PERSONAS DISCAPACITADAS DEL MIEMBRO SUPERIOR.(Universidad Nacional de Huancavelica, 2016-08-17) Espinoza Huamán, Maritza Rocío; Ore Pacheco, Saul; Carbajal Morán, HipólitoLa discapacidad del miembro superior es la incapacidad que tienen las personas de realizar movimientos con las manos, brazo y antebrazo. Las causas de esta son variadas. Las más comunes son las lesiones medulares, las cuales no solo afectan a las manos en estos casos, sino también a todo el brazo o ambos brazos, dependiendo del grado de la lesión. Los traumas en los brazos, con la consiguiente lesión en músculos, nervios y huesos, también producen esta deficiencia. Para dar solución a esta discapacidad se somete a los pacientes a un proceso de rehabilitación. La investigación propone un mecanismo en este proceso de rehabilitación, por lo que se plantea como objetivo: Establecer un controlador, por comandos de voz y comunicación inalámbrica, de velocidad y trayectorias, que debe seguir el hombro, codo y muñeca, con las articulaciones del brazo de tres grados de libertad. El método empleado es el sistémico, ya que el funcionamiento del brazo articulado es estudiado como un todo, partiendo de las entradas que son las instrucciones de control que provienen de los comandos de voz hasta las salidas que activan las articulaciones de los eslabones de la mano, antebrazo y brazo. Se estableció que el controlador por comandos de voz y comunicación inalámbrica por bluetooth integrado con un controlador digital, y permitió controlar la velocidad de los motores de las articulaciones muñeca, codo y hombro que son parte del brazo de tres grados de libertad, las velocidades obtenidas tienen diferencias de poca significancia con la velocidad deseada por el usuario. En conclusión se diseñó e implementó el controlador por comandos de voz y comunicación inalámbrica, para controlar las trayectorias de movimientos de flexión – extensión del hombro de - 0° a 120°, movimiento de flexión – extensión del codo de 0° a 120° y movimiento de flexión – extensión de la muñeca de -30° a 60°, con las articulaciones del brazo de tres grados de libertad.
- ÍtemControlador de variables medioambientales con monitoreo remoto aplicado a un vivero de plántulas de pino de la provincia de Tayacaja(Universidad Nacional de Huancavelica, 2014) Menéndez Cádenas, Miguel Angel; Corasma Quispe, Richard; Carbajal Morán, HipólitoEl trabajo de investigación tuvo por objetivo principal: Controlar y monitorear las variables medioambientales de manera automática para obtener un ambiente adecuado para la producción de plántulas de pino de la especie radiata en un vivero de la Provincia de Tayacaja, y como objetivos específicos: Diseñar e implementar un controlador de variables medioambientales que permita mantener la temperatura en el rango de 19°C a 25 °C, la humedad del suelo 50% a 100 %, humedad relativa 70 % a 90 % e intensidad de luz mayor a 450 Lux, para la producción de plántulas de pino de la especie radiata en un vivero forestal del Distrito de Pampas, y diseñar e implementar un sistema que permita el monitoreo remoto de las variables temperatura, humedad del suelo, humedad relativa e intensidad de luz para la producción de plántulas de pino de la especie radiata en un vivero del Distrito de Pampas. Se empleó el método cuasi experimental, porque no se considera la influencia de las variables externas, tales como: el viento, la lluvia, entre otros. Como resultado: Se diseñó e implementó un sistema de control para mantener la temperatura, humedad del suelo, humedad relativa e intensidad de luz en niveles adecuados para la producción de plántulas de pino de la especie radiata en un vivero forestal del Distrito de Pampas; se diseñó e implementó una interface para el monitoreo remoto de las variables temperatura, humedad del suelo, humedad relativa e intensidad de luz, para la producción de plántulas de pino de la especie radiata en un vivero del Distrito de Pampas; el controlador de variables medioambientales mantiene la temperatura promedio en 21.32 °C dentro del rango de 19 °C a 25 °C, la humedad del suelo en 75.31 que se encuentra dentro del rango de 50% a 100 %, la humedad relativa en 80.24 que está dentro del rango de 70 % a 90 %, y la intensidad de luz en 9280.34 Lux que es superior al mínimo aceptable fijado en 450 Lux; las variables temperatura, humedad del suelo, humedad relativa e intensidad de luz, fueron monitoreados de manera remota desde una Intranet por intermedio de un servidor web. En conclusión: con el control y monitoreo automático de las variables medioambientales se generó un ambiente adecuado para la producción de plántulas de pino de la especie radiata en un vivero de la Provincia de Tayacaja.
- ÍtemImplementación de un controlador automático de potencial redox para la desinfección bacteriana de agua desde HMI en WinCC(2023-09-20) Alanya Flores, Wilber; Quispe Clemente, Franklin Leonardo; Carbajal Morán, HipólitoEl trabajo de investigación tuvo como objetivo implementar un controlador automático de potencial redox en PLC S7 1500 con sensores y actuadores, configurado y monitoreado desde una HMI desarrollado en WinCC, para mantener con eficiencia significativa el ORP del agua en proceso en el rango de 650 – 700 mV por 30 segundos garantizando la desinfección bacteriana. Se usó la plataforma de TIA Portal para la programación del controlador del parámetro ORP en el rango de 650-700 mV; para la implementación del controlador se utilizó un PLC Simatic S7 1500 programado en Grafcet; así mismo se empleó una HMI en WinCC para preestablecer y visualizar el estado del parámetro ORP y volumen del agua requeridos. Como indicador del parámetro ORP se empleó un sensor de 4 hilos con transmisor de corriente de 4-20 mA, que midió constantemente el potencial redox en el agua; así mismo se empleó un sensor ultrasónico de nivel por cada tanque con el que se determinó en todo momento el volumen de agua en proceso. Los agentes desinfectantes fueron el ozono e hipoclorito de calcio de 70%. Se empleó el diseño factorial completo de tres niveles para cada factor “ORP” (650, 675 y 700 mV) y “Volumen” (100, 150 y 200 L) con 9 observaciones. La distribución de los agentes desinfectantes se llevó a cabo durante el llenado del agua a desinfectar en los tanques, d ebiendo mantenerse el ORP de los agentes desinfectantes entre 650 – 700 mV por más de 30 segundos. Finalizado este proceso se calculó la eficiencia promedio del controlador automático, siendo: 124 (mV-L)/s para la desinfección con el agente desinfectante ozono y 129 (mV-L)/s para la desinfección con el agente desinfectante hipoclorito de calcio de 70%. Concluyéndose que: con la implementación de un controlador automático de potencial redox en PLC S7 1500 con sensores y actuadores, configurado y monitoreado desde una HMI desarrollado en WinCC, se mantiene con eficiencia significativa el ORP del agua en proceso en el rango de 650 – 700 mV por 30 segundos garantizando la desinfección bacteriana.
- ÍtemImplementación de un Controlador Pid Autosintonizable para Procesos Industriales Integrado a un PLC con Comunicación OPC UA(2022-12-01) Aquino Suarez, Rikner Raúl; Ancalle Aguilar, Emerson; Carbajal Morán, HipólitoEn este trabajo se buscó implementar un controlador PID autosintonizable para procesos industriales integrado a un PLC S7 1500 con comunicación OPC UA, para reducir el tiempo de asentamiento de las variables de manera significativa. Se usó la plataforma de TIA Portal para la implementación del servidor y cliente del controlador PID; la implementación del servidor del controlador PID se hizo en PLC Simatic S7 1500 con PID_Compact y configurado con la regla de Ziegler-Nichols, con comunicación de datos por protocolo OPC UA con el cliente implementado en WinCC Unified. Para el control de la variable temperatura se empleó la planta térmica constituido por el módulo SO 3536-8T de Lucas Nulle, y para el control de la variable nivel de líquido en tanque se empleó una planta virtual implementado en Factory IO. Para determinar la reducción del tiempo de asentamiento de las variables del proceso térmico y nivel de líquido en tanque; se variaron los factores Kp, Ti y Td del controlador PID durante la autosintonización. Para el controlador PID no sintonizado con entradas setpoint de tipo escalón, para temperatura a 50 °C y para nivel a 1500 mm, se establecieron los parámetros: Kp= 1.0, Ti= 20.00 s, Td=0.1 s y ess ≤ 2%, obteniéndose; para la variable temperatura un tiempo de asentamiento máximo de 193 s y para la variable nivel un tiempo de asentamiento máximo de 70 s. Luego de autosintonizar el controlador PID para la variable temperatura, con setpoint 50 °C se obtienen los parámetros Kp= 6.03, Ti= 0.74 s, Td=0.18 s para ess ≤ 2% siendo la respuesta del tipo sub amortiguado con un tiempo de asentamiento máximo de 54 s; para la variable nivel con setpoint 1500 mm se obtienen los parámetros: Kp= 0.80, Ti= 2.74 s, Td=0.68 s para ess ≤ 2% siendo la respuesta del tipo sub amortiguado, con un tiempo de asentamiento máximo de 42 s. En consecuencia, la reducción del tiempo se asentamiento de la variable temperatura fue superior al 60 % y de la variable nivel fue superior al 20%. Por lo que, se concluye que se implementó un controlador PID autosintonizable para procesos industriales integrado a un PLC S7 1500 con comunicación OPC UA que reduce significativamente el tiempo de asentamiento de las variables.
- ÍtemSistema autónomo remoto de cloración para mejorar la calidad del agua en redes de distribución de zonas rurales del distrito de Daniel Hernández(2023-09-21) Ayala Moreyra, Zaida; Saénz Pérez, Auber Rafael; Carbajal Morán, HipólitoEl objetivo general que se planteó en el presente trabajo de investigación fue el de implementar un sistema autónomo remoto de cloración por goteo que mantenga en niveles adecuados la concentración de cloro residual libre para mejorar la calidad del agua de consumo humano en redes de distribución de zonas rurales del distrito de Daniel Hernández. La investigación desarrollada fue del tipo aplicado, los datos de geolocalización de los reservorios y el cloro libre (FCL), al igual que de los parámetros FCL, pH y Turbidez en las viviendas de tres usuarios distribuidos al inicio, centro, y parte final de cada red se almacenaron en Ubidots en la nube. Todos estos datos se accedieron desde una interface desarrollada en LabVIEW; desplegando sobre un mapa con sistema de información geográfica (GIS). Como resultado, el sistema mantuvo el FCL en los reservorios alrededor de 1.14 mg/L en el anexo de Chilcas, y para el anexo de Atocc fue de 1.18 mg/L. El FCL promedio en las redes de distribución de agua del anexo de Chilcas fue 0.69 mg/L y para el anexo de Atocc fue de 0.77 mg/L. Del análisis de los parámetros del agua se concluye que; se mejoró significativamente la calidad del agua, incrementándose el índice de calidad del agua Dinius-WQI de la red de distribución del anexo de Chilcas en 4.37% y en la red de distribución del anexo de Atocc en 6.72%.
- ÍtemSISTEMA DE CONTROL AUTOMÁTICO PARA MEJORAR LA EFICIENCIA DE OPERACIÓN DE LA RASTRA DE ESPESADOR CLARIFICADOR DE MOLIBDENO, EN LA PLANTA HIDROMETALÚRGICA DEL PROYECTO TOROMOCHO - MINERA CHINALCO PERÚ S.A.(Universidad Nacional de Huancavelica, 2018-05-31) García Rivera, Gliserio; García Rivera, Wilfredo; Carbajal Morán, HipólitoEl problema que originó este trabajo de investigación fue: ¿Cómo mejorar la eficiencia de operación de la rastra en el espesador clarificador 284-TK-052 de molibdeno en la Planta hidrometalúrgica del Proyecto Toromocho - Minera Chinalco Perú S.A.?, ya que el control manual de operación de la rastra presentaba varias paradas al dia en el proceso de recuperación de molibdeno existiendo tiempos muertos de producción. Para solucionar el problema se planteó el siguiente objetivo: Diseñar e implementar un sistema de control automático para mejorar la eficiencia de operación de la rastra en el espesador clarificador 284-TK-052 de molibdeno en la planta hidrometalúrgica del Proyecto Toromocho - Minera Chinalco Perú S.A. La hipótesis planteada como solución al problema fue: El sistema de control automático mejora en más del 5 % la eficiencia de operación de la rastra en el espesador clarificador 284-TK-052 de molibdeno en la planta hidrometalúrgica del Proyecto Toromocho - Minera Chinalco Perú S.A. El tipo de investigación a la que pertenece esta investigación es aplicado, con un nivel explicativo, el método de investigación utilizado fue el experimental. Como resultado se tuvo el diseñó e implementó del subsistema de control de torque, que permite controlar la presión equivalente al torque en el tanque hidráulico que impulsa a la rastra, entre 40 y 50 %, también se diseñó e implementó del subsistema de control de temperatura, logrando controlar la temperatura del aceite en el tanque hidráulico que impulsa a la rastra, en el rango de 40 °C a 45 °C, finalmente se diseñó e implementó el sistema de control de nivel, que permitió controlar el nivel de cama de sólidos espesados entre 90 y 100 cm. Como resultado: el sistema implementado permitió evidenciar que el sistema de control automático mejoró la eficiencia de operación, en más de 5 %, de la rastra en el espesador clarificador 284-TK-052 de molibdeno en la planta hidrometalúrgica del Proyecto Toromocho - Minera Chinalco Perú S.A.
- Ítem"SISTEMA ELECTRÓNICO PARA LA CARACTERIZACIÓN EN TIEMPO REAL DEL POTENCIAL DE HIDRÓGENO DEL RÍO OPAMAYO EN EL VALLE DE PAMPAS - TAYACAJA"(Universidad Nacional de Huancavelica, 2019-09-17) Huamaní Ramos, José Luís; Pacheco Meza, Hernán; Carbajal Morán, HipólitoEsta tesis tiene como objetivo general caracterizar en tiempo real el potencial de hidrógeno de las aguas del rio Opamayo en el valle de Pampas Tayacaja, empleando un sistema electrónico. Se empleó como instrumento el sistema electrónico desarrollado, la metodología de mediciones se establecido en el marco del protocolo nacional de monitoreo de la calidad de los recursos hídricos (ANA, 2016), por lo que, se realizaron mediciones de 50 a 100 metros aguas arriba de los vertimientos y rio abajo a 200 metros, este criterio tuvo variaciones dependiendo de la naturaleza de las 04 fuentes contaminantes identificadas. Siendo la hipótesis general: La característica del potencial de hidrógeno de las aguas del rio Opamayo en el valle de Pampas-Tayacaja, está relacionada con su distribución geoespacial a lo largo de su trayecto, y es determinado en tiempo real por un sistema electrónico. Llegando a las siguientes conclusiones: al realizar el monitoreo en 25 puntos en épocas de estiaje y avenida, a lo largo del rio Opamayo en el valle de Pampas – Tayacaja, se determina que los valores del pH están relacionados con su distribución geoespacial y temporal. En su distribución geoespacial las aguas presentan el pH variado después del vertido de los pozos de oxidación, así como también en localidades dedicadas a la ganadería; en su temporalidad en épocas de estiaje las aguas del río presentan un pH con alta variación, mientras que en épocas de avenida presentan variación moderada del pH; finalmente el sistema electrónico empleado como instrumento de recolección y análisis de datos permitió la caracterización del parámetro pH de las aguas del río Opamayo en un tiempo menor a 1000 ms por muestra. Palabras clave: Potencial de hidrógeno, sistema electrónico, río, aguas residuales, monitoreo.
- Ítem"SISTEMA SCADA CON GEORREFERENCIACIÓN PARA LA DETERMINACIÓN DE DISPONIBILIDAD HÍDRICA EN RESERVORIOS DE AGUA EN EL VALLE DE PAMPAS - TAYACAJA"(Universidad Nacional de Huancavelica, 2018-11-05) Castro Góngora, Edith Rosario; Tristán Barzola, Alex Kendy; Carbajal Morán, HipólitoLa investigación tuvo como objetivo: implementar un sistema SCADA con georreferenciación cuya configuración permite determinar la disponibilidad hídrica en cinco reservorios del valle de Pampas – Tayacaja; se emplearon como material y métodos: el GPS para georreferenciar cada reservorio, sensor ultrasónico para medir el nivel de agua en cada reservorio, módulo con microcontrolador ESP32 para la adquisición de datos y envío por medio de WIFI a servidor web vía Internet. La investigación es del tipo tecnológico con nivel aplicado; la hipótesis fue: la configuración del sistema SCADA con georreferenciación y sensores de nivel por ultrasonido con comunicación Wifi, servidor web y base de datos, permite determinar con una eficiencia superior al 99% la disponibilidad hídrica en cinco reservorios del valle de Pampas – Tayacaja; se obtuvo como resultados: con las muestras obtenidas empleando la prueba estadística t de Student se probó la eficiencia de determinación de disponibilidad hídrica de un sistema SCADA configurado en forma particular para esta investigación, encontrando que la eficiencia corresponde a lo planteado en la hipótesis; se realizó la discusión: los estudios citados en antecedentes, utilizaron la información satelital para mapeo de áreas y que puede ser empleado para propósitos de georreferenciación, esto sirvió de base para georreferenciar los reservorios de agua en el valle de Pampas, emplea sensores y protocolos de comunicación; finalmente, en conclusión: la configuración del sistema SCADA con georreferenciación y sensores de nivel por ultrasonido con comunicación Wifi, servidor web y base de datos, permite determinar con una eficiencia superior al 99%, la disponibilidad hídrica en reservorios de los distritos de Daniel Hernández, Pampas, Ahuaycha y Acraquia en el valle de Pampas – Tayacaja. Palabras claves: Georreferenciación, disponibilidad hídrica, comunicación Wifi, sensor ultrasónico.
- ÍtemSistema scada y mensajería de alarma por sms para mejorar la gestión eléctrica en la Cooperativa Industrial Manufacturas del Centro l.t.d.a.(Universidad Nacional de Huancavelica, 2013) Berrocal Cardenas, Wilbert Bruno; Pari Ponce, Fredy Luis; Carbajal Morán, HipólitoEl trabajo de investigación (tesis) tuvo como objetivo diseñar un sistema de control y supervisión del consumo de energía eléctrica en las áreas de: preparado, hilatura, tejeduría, acabado húmedo, acabado seco y maestranza, dependientes de la gerencia de producción de la cooperativa industrial Manufacturas del Centro Ltda. Así como también diseñar el servicio de mensajería por SMS para reportar las fallas en el sistema eléctrico de la cooperativa, para cumplir con estos objetivos se empleó el método cuasi - experimental por tratarse de una investigación causa - efecto y con datos generados a partir de mediciones reales efectuados en un periodo de 02 meses, los cuales permitieron probar el funcionamiento de un prototipo. Como resultado se diseñó e implementó un sistema SCADA y mensajería de alarma por SMS en la plataforma 800xA System de ABB usando el autómata TSX 3722 como la unidad adquisidora de datos de consumo de energía eléctrica y control de fallas con activación de alarmas, en la cooperativa industrial Manufacturas del Centro Ltda. También se diseñó el servicio de mensajería por SMS que permitió reportar todas las fallas al teléfono del técnico operador para su intervención en el sistema eléctrico y reposición de la alarma audible activada frente a cada evento considerado como falla. El sistema tiene una interface de estación de operación, desde donde; se supervisa al sistema, se controla las fallas en las áreas y se visualiza las potencias instantáneas consumidas por cada una de las áreas de la cooperativa industrial Manufacturas del Centro Ltda. Con la implementación y puesta en marcha del sistema SCADA y mensajería de alarma por SMS el consumo de energía eléctrica se reduce en 71,746.32 KWh lo que representa una mejora de la gestión eléctrica en aproximadamente 15.141%.
- ÍtemSisteme electrónico compensado de toque en motor ac de winche en la Compañía Minera Casapalca s.a. - Huarochiri - Lima(Universidad Nacional de Huancavelica, 2015) Gonzalo Oré, Cristhiam José; Carbajal Morán, HipólitoEn el presente trabajo de investigación se diseña e implementa un sistema electrónico compensador de torque de motores AC para evitar que el skip choque con la polea de izaje (arrastre de skip), los dos motores tienen características idénticas y son controlados por variadores de velocidad o drives ACS-800, las muestras de estudios fueron tomadas en la Compañía Minera Casapalca S.A. El sistema se basa en el control de drives desde un Controlador Lógico Programable (PLC) ControiLogix, el programa de aplicación recepciona una señal de referencia proveniente de un joystick (entre O y 10 voltios) y envía la señal procesada entre O y 20 mA hacia los drives a través del módulo RETA-01 para que el motor AC tenga el torque suficiente al momento de arranque y logre izar una carga de 9.5 ton que se encuentra a 500 m de profundidad. Para la evaluación este sistema se tomaron 384 muestras antes y después de su implementación durante 08 días desde el17/05/14 al 20/05/14 y del21/05/14 al25/05/14, a partir de la 8:00 am hasta las 5:00 pm. La toma de muestras se realiza a través del programa DriveWindows que se encarga de monitorear los parámetros de señales de entrada y salida en el variador. Los datos adquiridos se almacenan en una hoja de cálculo Excel. Al hacer el tratamiento estadístico de los datos se llega a la conclusión que teniendo una corriente de magnetización de 2000 amperios que se producen en 800 milisegundos se genera el torque eléctrico necesario para elevar la carga evitando los arrastres de skips al100%.